Y2O3和La2O3对B4C基陶瓷烧结致密化及其结构和性能的影响

以Al2O3、La2O3、Y2O3和活性碳为烧结助剂,以B4C为基体,采用真空热压烧结技术制备B4C基陶瓷,研究了稀土氧化物对B4C基陶瓷微观结构和性能的影响.结果表明,添加稀土氧化物的试样在1 850 ℃烧结即可得到晶粒排列紧密、性能较佳的B4C基陶瓷.在未添加稀土氧化物的试样中,由于反应生成的新相Al8B4C7较少,烧结不充分,因此试样的性能较低.在添加La2O3的试样中,由于烧结比较充分, 烧结体中的新相LaAlO3含量较大,显微组织较理想,因此性能较佳.在添加Y2O3的试样中,残留的Al2O3和C的量很少,生成的Y3Al5O12也较少,因此性能介于前两者之间.     

烧结助剂对高气孔率SiC陶瓷结构和性能的影响

由叔丁醇、丙烯酰胺和SiC粉及烧结助剂组成固相含量为10%(体积分数)的陶瓷浆料,采用凝胶注模成型和无压烧结工艺制备多孔SiC陶瓷,研究Al2O3和Al2O3+SiO2这两种烧结助剂体系对多孔SiC陶瓷的气孔率、显微结构和力学性能的影响。结果表明:Al2O3+SiO2复合烧结助剂明显改善SiC陶瓷的烧结性能,与采用单一的Al2O3烧结助剂相比,SiC样品的烧结温度和莫来石的生成温度均降低50℃左右;两种不同的烧结助剂制成的试样中的气孔均呈很窄的单峰分布,中位孔径为2μm左右;随烧结温度的升高压缩强度增大,而气孔率变化不大;以Al2O3+SiO2为烧结助剂、在1 400℃烧结的试样的气孔率和强度分别达到70.57%和17.74 MPa。     

氧化铝—碳化铌复合材料的烧结

为了提高室温和高温下的机械性能和时磨性能，对颗粒弥散氧化铝复合材料进行了一系列研究。在本研究中，对Al2O3—NbC复合材料无压烧结，并对其显微结构与NbC和Y2O3含量的函数关系进行了分析。Y2O3用作烧结辅助剂，本研究中使用的成分是Al2O3、xNbC和(Al2O33％Y2O3)-xNbC(x=10％，20％和40wt％)。烧结是在1650℃／30分钟和1750℃／15分钟条件下完成。对于1650℃烧结的材料相对密度高于理论密度的96%。发现有Y2O3添加剂试样的显微结构更加均匀，而且检测到了Y3Al5O12相。NbC浓度抑制了Al2O3晶粒长大．这在1750℃烧结的试样中更为明显．     

YAG引入方式对碳化硅陶瓷烧结特性、力学性能及结构的影响

采用溶胶-凝胶法和机械共混法分别引入烧结助剂YAG(Y3Al5O12)和Al2O3 Y2O3制备复合粉体,经过无压液相烧结制备碳化硅陶瓷材料,分析了烧结助剂引入方式对碳化硅陶瓷烧结、性能及结构的影响机制.研究结果表明,在1 950℃烧结45 min时,机械共混法制备的复合粉体可以获得较好的烧结性能,陶瓷具有较好的力学性能和显微结构,而溶胶-凝胶法制备的复合粉体则存在过烧.经烧结工艺优化,溶胶-凝胶法制备的复合粉体在1 860℃烧结1 h后,陶瓷可以获得更优的烧结性能、力学性能及更理想的显微结构.复合粉体中YAG相的提前形成及均匀分布促进复合粉体的快速致密,降低烧结温度,改善陶瓷的力学性能及显微结构.细晶、裂纹偏转和晶粒桥联是碳化硅陶瓷的主要增韧机制.     

α-Si3N4陶瓷的液相烧结及其介电性能

以MgO、Al2O3和SiO2作为烧结助剂，采用放电等离子烧结（SPS）方法制备密度可控的α-si3N4陶瓷材料。讨论了SPS方法制备α-Si3N4陶瓷材料的烧结行为和烧结机理，以及烧结助剂添加量和烧结温度等影响因素与材料密度的关系。结果表明：当烧结温度为1400-1500℃，烧结助剂添加量为9％～28．5％（质量分数，下同）时，可以制备出密度可控，且密度变化范围为2．48～3．09g／cm^3的α-Si3N4陶瓷材料，试样的主相为α-Si3N4，烧结机理为SPS低温液相烧结，材料在频率为1MHz时的介电常数为5～7．5，与密度关系密切。     

AlN低温烧结助剂的研究现状

介绍了在AlN烧结中,烧结助剂的各类和加入量对AlN陶瓷材料的烧结致密度和热传导系数的影响。通过分析不同烧结助剂对AlN低温烧结（＜1600℃)的影响,认为有效的烧结助剂应该满足以下4个原则：①和AlN颗粒表面Al2O3反应生成的化合物的液化温度应该低于1600℃;②在烧结过程中不要诱发AlN的分解和氧化;③应该能以晶界析出Al2O3化合物的形式降低AlN晶格中的氧;④形成的Al2O3化合物应该有不亚于AlN的导热性,或者该化合物在晶界的含量要足够低。由于单一的烧结助剂无法同时满足以上4个条件,Y2O3－CaO-Li2O复合烧结助剂,极有希望成为高性能的AlN低温烧结的有效助剂。     

Al2O3对LiTaO3陶瓷烧结性能和微观组织的影响

把Al2O3添加到LiTaO3陶瓷中，研究了Al2O3对LiTaO3陶瓷烧结性能的影响，通过制备Al2O3／LiTaO3复相陶瓷，对其微观结构和LiTaO3晶粒内的电畴结构进行了观察。研究结果表明：Al2O3的加入对LiTaO3陶瓷的烧结起到了烧结助剂的作用，随着Al2O3含量的提高，复相陶瓷试样的相对密度随之增大，实验中1300℃无压烧结制备的含有9％Al2O3（体积分数，下同）颗粒的Al2O3／LiTaO3复相陶瓷的致密度最高，组织结构更为致密。在Al2O3／LiTaO3复相陶瓷的LiTaO3晶粒中观察到了90°电畴。     

Li2O为烧结助剂的Si3N4陶瓷低温烧结过程研究

分别选用Li2O烧结助剂和Y2O3-Al2O3复合烧结助剂作为对比,无压烧结氮化硅陶瓷,研究了Li2O对烧结致密化过程和相变过程的影响。结果表明,以Li2O作为烧结助剂,烧结系统的共晶液相在1200℃产生,颗粒重排可以在较低的温度下进行,且致密化速度较快,氮化硅的α-β相变过程被促进,在1600oC即可得到发育良好的β-Si3N4棒状晶。     

热压烧结工艺对超韧Al2O3-TiC-Co复合陶瓷性能的影响

热压烧结化学镀法获得的Al2O3-Co TiC-Co复合粉体制备超韧Al2O3-TiC-Co复合陶瓷.探讨了烧结温度、烧结气氛和分级保温时间对复合陶瓷微观形貌和力学性能的影响.结果表明,烧结温度为1550℃、真空保护并在750℃和1200℃各保温10 min制备的复合陶瓷力学性能最佳.采用最佳烧结工艺制备的Al2O3-TiC-8%Co复合陶瓷的平均抗弯强度和断裂韧性分别达到782MPa和8.0 MPa·m1/2.     

微波烧结制备Y_(1.8)La_(0.2)O_3透明陶瓷

以Y2O3(4N)和La2O3(3N)为原料,采用化学共沉淀方法制备Y1.8La0.2O3粉体,粉体压制后氢气氛下分别采用常规烧结和微波烧结制备Y1.8La0.2O3透明陶瓷。结果表明:900℃煅烧2 h制备的粉体近似球形,粒径约40~60 nm,采用氢气氛下1450℃微波烧结30 min下,可以获得致密性较高、晶粒细小、韧性好、透光率较高的Y1.8La0.2O3透明陶瓷。与常规气氛烧结相比,微波气氛烧结温度明显降低,时间显著减少,且晶粒更细小,其断裂形式由常规烧结时的沿晶断裂逐步过渡到穿晶断裂。     

Y2O3对反应烧结Si3N4/SiC复相陶瓷组织和性能的影响

以低压铸造用升液管为研究目的,以Y2O3-Al2O3-Fe2O3为复合烧结助剂,磨切单晶硅废料Si粉和SiC为主料,反应烧结法制备Si3N4/SiC复相陶瓷。研究了Y2O3含量对复合材料结构和力学性能的影响,采用XRD、SEM对复合材料的相组成、微观形貌进行分析。结果表明,反应烧结后试样生成Si3N4结合SiC晶粒为主相的烧结体,并含有少量Sialon晶须及未反应的Si。Y2O3含量对复相陶瓷力学性能影响很大,在分析稀土Y2O3作用机理的基础上,得到2.5%Y2O3优化试样的力学性能优良,相对密度达到88%,维氏硬度达到1.1 GPa,常温抗弯强度50 MPa。     

烧结温度对快速凝固TiAl合金组织及力学性能的影响(英文)

将快速凝固Ti-46Al-2Cr-4Nb-0.3Y(摩尔分数,%)合金薄带破碎成粉末,然后通过等离子烧结(SPS)制备成块体。研究烧结温度对烧结块体的组织和力学性能的影响。在1200℃烧结时得到完全致密的块体。进一步升高烧结温度对合金密度的影响不大,但是对烧结块体的显微组织及相结构有显著影响。烧结块体主要由γ和α2相组成,随着烧结温度的升高,α2相的体积分数降低,块体合金由近γ组织演变为近层片组织,且组织逐渐粗化,但是长大不明显。1260℃烧结得到的块体组织细小、均匀,没有明显微偏析,具有良好的综合力学性能,室温压缩断裂强度和压缩率分别为2984MPa和41.5%,高温(800℃)拉伸断裂强度和伸长率分别为527.5MPa和5.9%。     

Low-temperature sintering process for UO2 pellets in partially-oxidative atmosphere

Low-temperature sintering（LTS） experiments of UO2 pellets and their results were reported. Moreover, a routine process of LTS for UO2 pellets was primarily established. Being sintered at 1 400 ℃ for 3 h in a partially-oxidative atmosphere, the relative density of the pellet can be up to around 94%. Pellets with such a high density are of benefit for following-up reduction-sintering processes. Orthogonal test indicates that the importance of factors affecting the density decreases in the sequence of partial-oxidative sintering temperature and time, reduction-sintering time and temperature, and sintering atmosphere. It is found that it is helpful to introducing a small amount of water vapor into the sintering atmosphere during the latter stage. It is believed that it is the key factor to raise the O/U ratio of original powder in order to improve the properties of the low-temperature sintered pellets.     

快淬带粉末冶金法制备块状La(Fe, Co, Si)13磁制冷材料

利用快淬带粉末通过常压烧结技术制备了块状La(Fe,Co,Si)13磁制冷材料,并研究了温度和烧结助剂LaFeSi对烧结体显微组织与性能的影响。研究表明:随着烧结温度的提高,烧结体的密度增加,相成分发生明显的变化,具有立方NaZn13型La(Fe,Co,Si)13相大量生成。当向快淬带LaFe10.8Co0.7Si1.5C0.2粉末添加20%LaFeSi粉末经压样成形后在1200℃烧结3 h后,得到的烧结体基本是单一的La(Fe,Co,Si)13相,致密度达到90%左右。     

稀土La在纳米晶（W, Ni, Fe, La）复合粉末烧结过程中的作用机理

采用溶胶-喷雾干燥法制备纳米晶(W,Ni,Fe,La)复合粉末,研究了粉末在烧结过程中La对抑制鼓泡和晶粒长大的作用机理,通过XRD与SEM分析了La在烧结过程中的相转变规律和在合金中的存在形式,讨论了稀土La对合金液相烧结过程中扩散的影响。结果表明:稀土La在纳米复合粉末中主要以La2WO6与La4W2O15的形式存在。经液相烧结后,稀土La主要以二次相颗粒的形式分布于粘结相中,生成高温下能稳定存在的La4W2O15相,该相对杂质元素Ca、O具有很好的亲和力,起到晶界净化和晶内净化的作用。同时二次相颗粒存在于粘结相中,抑制了W在粘结相中的扩散,降低了W在粘结相中的溶解度,使得液相烧结溶解-析出过程减慢,从而抑制液相烧结阶段的晶粒长大和鼓泡现象。     

Y2O3含量和烧结温度对ODS镍基合金性能的影响

采用粉末冶金技术,以不同质量分数(0%～10%)Y2O3为弥散相,用不同的烧结工艺制备出ODS(oxide dispersion strengthened)镍基高温合金,借助XRD,OM,SEM,EDAX研究了氧化物含量和烧结温度对ODS镍基高温合金性能的影响。结果表明:含1.5%Y2O3经1260℃保温2h真空烧结的试样具有较佳的综合性能,相对密度为90.9%,抗拉强度为669MPa。对用不同球磨工艺制备的合金粉末进行XRD物相分析,并从试样断口显微组织、微区成分上分析氧化物含量和烧结工艺对合金力学性能产生影响的机制。     

La2O3掺杂AgSnO2电接触材料的制备及性能研究

以Ag、Sn、La₂O₃粉为原料,采用机械合金法制备复合粉体。结合氧化法与粉末冶金工艺,对复合粉体进行氧化、压制、烧结。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪、硬度计、金相显微镜、金属电导率测量仪等对复合粉体氧化前后的形貌以及电接触材料烧结前后的性能进行表征。结果表明：烧结后,电接触材料硬度较于烧结前明显下降。同时电接触材料随Sn含量增大,电阻率升高,密度反而下降。在一定的La₂O₃(0wt.%、0.75wt.%、1.5wt.%、2.25wt.%、3wt.%)含量范围内,La₂O₃掺杂量越高,密度越低。同时电接触材料经烧结后,随La₂O₃含量增加,其电阻率先降后升,在La₂O₃含量为0.75wt.%时,电接触材料的电阻率最低。     

中等品位铝土矿强化石灰烧结机理及溶出试验研究

针对我国资源特点,本文提出不同干传统的石灰烧结法的强化石灰烧结法机理,采用铝硅比为3.84的矿石,按照钙铝比为1.2～1.6进行配矿,配料以生成铝酸-钙和钙铝黄长石为目的,在烧结温度1290℃和烧结时间90min条件下进行熟料烧成.实验结果表明,强化石灰烧结法烧姑熟料的溶出性能较好,烧结熟料氧化铝溶出率达到了82.8%.物相分析表明,熟料主要物相为铝酸一钙和钙铝黄长石,赤泥中的主要物相为钙铝黄长石.     

Microstructure,sintering behavior and mechanical properties of SiC/MoSi2 composites by spark plasma sintering

SiC/MoSi₂ composites were synthesized at different temperatures by spark plasma sintering using Mo, Si and SiC powders as raw materials. The phase composition, microstructure and mechanical properties of the as-prepared composites were investigated and the sintering behavior was also discussed. Results show that SiC/MoSi₂ composites are composed of MoSi₂, SiC and trace amount of Mo_4.8Si₃C_0.6 phase and exhibit a fine-grain texture. During the synthesis process, there was an evolution from solid phase sintering to liquid phase sintering. When sintered at 1600 °C, the SiC/MoSi₂ composites present the most favorable mechanical properties, the Vickers hardness, bending strength and fracture toughness are 13.4 GPa, 674 MPa and 5.1 MPa·m^1/2, respectively, higher 44%, 171%, 82% than those of monolithic MoSi₂. SiC can withstand the applied stress as hard phase and retard the rapid propagation of cracks as second phase, which are beneficial to the improved mechanical properties of SiC/MoSi₂ composites.     

添加La2O3对激光烧结(WC-Co)p/Cu金属基复合材料组织和成形性能的影响

研究了稀土氧化物La2O3添加量对激光烧结直接成形(WC-10Co)颗粒增强Cu基复合材料的影响.结果表明,优化La2O3含量(1.0%),可细化激光烧结组织,提高增强颗粒分散均匀性以及颗粒/基体界面结合性能,成形致密度高达理论密度的96.3%,显微硬度HV可达403.1;而过量添加La2O3(≥1.5%),导致激光成形性能降低.讨论了稀土原子对颗粒增强金属基复合材料激光烧结成形的作用机理.