形状复杂的高孔隙度多孔钛的制备工艺研究

采用传统的粉末冶金方法可生产形状简单的医用钛合金零部件,但是生产形状复杂的外科植入件比较困难。因此,开发形状复杂的多孔钛制备技术成为目前粉末冶金研究的焦点。德国和乌克兰研究人员采用形状不规则的氢化脱氢钛粉作为原料粉末,其尺寸分布为D10=24.0μm,D50=48.3μm,D90=     

高强度粗颗粒金刚石合成工艺试验

介绍了合成高强度(225～258N)粗颗粒(40／50～25／30)单晶金刚石对炭源材料、触媒合金、试块组装方式及合成参数的要求与合成效果。讨论了原料、合成工艺与合成条件对合成高强度粗颗粒的优质金刚石的影响及合成机理。     

金刚石锯片胎体专用预合金粉末（TT15）的性能研究

本对研制出的专门用做金刚石工具胎体材料的预合金粉末（编号TT15）的特性，进行了分析和研究。指出这种TT15粉末是以Fe-Cu-Ni为基并添加适量的其他特种元素雾化而成。其特点是：熔点低，烧结性能好，对金刚石的粘结性能高等，适宜于制造金刚石切割工具。研究还发现，在850℃／18MPa/3min热压工艺条件下，TT15颗粒可与金刚石发生界面反应，在与金刚石颗粒表面接触表面形成反应圆斑，其反应斑深度约为1－2μm,这种反应对金刚石的强度损害很小，可大大提高TT15对金刚石的粘结能力。     

高强度粗颗粒金刚石的合成

本介绍了合成高强度(22．5～25．8kg)、粗颗粒(40／50～25／30)单晶金刚石，所需的炭源材料、触媒合金种类、装填方式、合成参数与合成效果。讨论了原料、合成工艺与合成条件对生长高强度粗颗粒的优质金刚石的影响及合成机理。     

球状石墨的粉压成型及以其为原料的金刚石生长

本文研究了球状石墨的粉压成型特性。在国产SPD6×1 200型六面顶高温高压设备上,分别以鳞片石墨和球状石墨（均为400目）为碳源,以铁基粉末触媒为原料,在压力5.5 GPa,温度1 400℃左右,合成时间300 s的条件下合成出了优质金刚石单晶。通过球状石墨与鳞片状石墨生长的金刚石的对比,说明了球状石墨—铁基触媒体系生长金刚石的特点。结果表明球状石墨也可以用来合成优质磨料级金刚石单晶,但合成温度要比用片状石墨时高100℃左右,合成的金刚石粒度较鳞片石墨合成的金刚石粒度稍粗。     

环形电镀金刚石线锯研究

环形电镀金刚石线锯是将金刚石磨粒固着于环形钢丝基体上的一种切割工具。使用自制的环形电镀金刚石线锯进行多晶硅的切割试验,阐述了钢丝基体材料的选择,焊接方法,环形电镀金刚石线锯的制作工艺。采用切割工艺参数为:锯丝线速度20～40 m/s,工件进给速度2～10 mm/min,锯丝张紧力60～100 N。试验表明:硅片表面平整光滑,表面粗糙度Ra达到0.328～0.562μm,体现出环形金刚石线锯切割的良好特性。     

高纯CoO的制备研究

研究以Co板为原料,经电解、沉淀和1050～1200℃,2～5h,通N2的工艺条件下煅烧,制备了CoO粉末。结果表明：该CoO为类球形颗粒,粒度分布主要为5～20μm,松装密度为1．86g／cm3,纯度高达99.94％,颗粒表面有微小的凸凹状结构。     

(Ti,V)C原位烧结钢结硬质合金热处理后的组织与性能

以钛粉、钒铁粉、铬铁粉、钼铁粉、铁粉及石墨粉为原料,在真空烧结炉中原位合成了(Ti,V)c钢结硬质合金.研究了(Ti,V)C钢结硬质合金的热处理组织及力学性能.结果表明,该钢结硬质合金在1000℃淬火后的组织为片状马氏体+(Ti,V)C硬质相颗粒+少量未溶碳化物;经1000 ℃淬火+500℃回火时发生二次硬化现象,硬度达86 HRA左右,抗弯强度达1540MPa,其断口形貌为硬质相解理、基体准解理及韧窝;经1000℃淬火+250℃回火、1000℃淬火+500℃回火后该硬质合金的耐磨性分别是经深冷处理高铬铸铁的3.8和3.5倍,其磨损机理是基体形变磨损和硬质相脱落.     

金刚石胎体Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉的研究

为了改善铜基胎体金刚石锯片的切割性能,用雾化法制备了Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉,该预合金粉形状为球状,粒径大约为5～15 μm.用粉末冶金法制备了Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉金刚石刀头,研究了Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉对金刚石圆锯片刀头的硬度、抗弯强度及切割石材寿命的影响;利用扫描电子显微镜(SEM)对金刚石与金属胎体之间的粘结状况及金属胎体的微观结构进行了分析.结果表明:稀土元素加入金属胎体中,有利于Cu-Fe-Sn胎体抗弯强度和硬度的提高.铜基胎体Ⅱ在Ce的含量达到1.5%时抗弯强度达到最大值(477.65 MPa),硬度也达到最大值(102 HRB);从显微分析发现,Ce容易在金刚石与胎体界面处富聚,从而有利于提高胎体材料对金刚石的粘结强度.切割石材万年青和635石材试验表明:在切割寿命相当的情况下,与未含稀土Ce元素刀头的金刚石锯片相比,金刚石脱落度降低6.3%,金刚石锯片的切割速度分别由3.06 m/min和3.5 m/min提高到3.9 m/min和4.05 m/min.     

环形树脂结合剂金刚石线锯研制

固结磨料线锯切割相当于磨削加工,切割表面损伤层浅,因而锯切表面质量更高.电镀金刚石锯丝已经在工程实际中获得一定应用,但制造成本较高.而树脂结合剂锯丝成本则非常低.本文用1Cr18Ni9不锈钢丝作为环形锯丝的基体材料,其焊接接头可承受最大拉力110 N,疲劳寿命超过1.2×105次.不锈钢丝经表面处理后,直接刷涂树脂金刚石磨料混合物,再经过干燥及烘烤工序制成树脂结合剂金刚石线锯丝.涂层中树脂占35%、金刚石磨料(平均直径20μm)占50%、纳米铜粉占15%.用该锯丝切割硅晶体.切割速度4 m/s,恒力驱动进给.检测证明:切割表面平整,表面粗度达Ra0.8 μm.原因是树脂结合剂弹性较好,能有效地减小切割系统的振动,但其切削效率、使用寿命方面不如电镀金刚石线锯高.     

热压TiC／Ti／Si／Al合成Ti3SiC2材料的研究

研究了向原料粉中掺加Al粉对合成高纯致密Ti3SiC2材料的影响。实验表明以2TiC／1Ti／1Si／0．2Al为起始原料组成，采用热压工艺在1200℃～1400℃的温度范围内，可以制备得到密度达到理论密度98％以上的高纯致密Ti3SiC2块体材料。由XRD数据计算得到的晶格参数与文献中的值接近。通过SEM和EPMA分析得知Ti3SiC2晶粒呈板状结晶形貌，且发育良好，晶粒在平面内的尺寸分别为3μm～8μm和4μm～10μm。     

低压化学气相沉积法制备ZnSe多晶及其性能研究

以单质Zn，Se和H2为原料，采用低压化学气相沉积方法在温度为630℃～750℃，压力为300Pa～1000Pa条件下制备出了性能优异的ZnSe多晶材料。性能测试表明，制备出的CVDZnSe多晶材料在0．55μm～22μm，及8μm～14μm波段的平均透过率超过70％(1mm厚)，在3．39μm处的应力双折射为54nm／cm。其光学透过性能与美国采用Zn和H2Se气体为原料制备出的CVD ZnSe多晶非常接近。     

反应制度对两步熔盐法制备铌酸钾钠粉体形貌的影响

以两步熔盐法(TMS)合成片状KxNa1-xNbO3(KNN)粉体,首先以K2CO3、Nb2O5为原料,KCl为熔盐合成层状结构前驱体K4Nb6O17(K4N6),再以K4N6和K2CO3为原料,在NaCl-KCl复合熔盐中合成片状KNN粉体,研究保温时间(0～180min)和升温速率(1～10℃/min)对KNN粉体形貌的影响。结果表明:在升温速率相同的情况下,保温时间越长,立方状的KNN的含量越高;保温时间相同时,提高升温速率,容易破坏其片状形貌。当以1℃/min升至1000℃后直接自然冷却,可合成片状形貌好、径向比高的纯KNN粉体,扫描电镜照片显示晶粒长30～60μm,厚1～2μm,偏光显微照片显示该晶体颗粒为生长良好的单晶,该片状晶粒可作为制备织构化KNN压电陶瓷的优良模板剂。     

双相磷酸钙生物陶瓷粉的制备及表面改性

以化学沉淀法合成了双相磷酸钙(BCP)生物陶瓷粉末,以辛酸亚锡为催化剂,用丙交酯对BCP粉体进行表面接枝改性.通过X衍射分析(XRD)、化学分析、激光粒度分析、扫描电镜观测、红外光谱分析(FTIR)、热重分析等手段对改性前后粉体特性进行了研究;结果发现合成的BCP粉体双相晶型结构良好,HA/β-TCP比例为5.5:4.5,Ca/P=1.54,中位径D50为1.5μm,颗粒近似球形,一次颗粒粒径0.5～0.8μm;BCP表面改性后粉体表面形貌变为不规则且包覆片层状晶片,丙交酯通过开环聚合接枝在无机粉体表面的羟基基团上(通过化学键合形成羧酸钙等基团)成为低聚聚乳酸,粉体表面有机基团接枝量为5%(质量分数,下同).     

萃取溶剂热法制备球形和棒状MoS2颗粒

采用一种简单的低温方法——萃取溶剂热法，用自制硫代铝酸铵（NH4）2MoS4作为前驱物，三辛胺作萃取剂，水合肼作还原剂，通过调整水合肼的用量，分别得到了粒径约为30nm的空心球状单分散MoS2和小片状MoS2。将片状MoS2在600℃氩气氛中煅烧2h，得到直径100nm～1μm、长度为5-20μm的MoS2棒。讨论了萃取剂在材料制备中的作用。所得MoS2样品分别用XPS，XRD，TEM进行了表征，并对所制备的空心球状MoS2的抗摩减磨性能进行了测试。     

Yb2O3掺杂8YSZ电解质材料的制备和性能研究

用共沉-胶化-低温干燥制备2Yb-8YSZ粉末,喷雾制粒获得球状颗粒.用激光粒度分析,X射线衍射仪(XRD),比表面测定仪(BET)和扫描电子显微镜(SEM)检测粉末和陶瓷体的性能,组织结构和相组成.结果表明,煅烧粉末的粒径为0.86μm,喷雾造粒的颗粒尺寸为17 μm,晶粒尺寸为100 nm,BET=26.66 m2/g.粉末和陶瓷体材料为面心立方结构.高于1 400 ℃烧结陶瓷体的烧结密度大于98%理论密度.陶瓷体电导率的测定结果表明,在1 400～1 600 ℃之间烧结,对材料的电导率影响不明显.2Yb-8YSZ具有高的离子电导率,操作温度大于600 ℃下的电导率达1×10-3 S/m.2Yb-8YSZ材料完全适用于作中温固体氧化物燃料电池(SOFC)的电解质.     

热处理工艺参数对Cr8冷作模具钢组织和性能的影响

针对Cr8冷作模具钢的二次硬化问题,采用金相显微镜、SEM、EDS和洛氏硬度计,研究了低温回火和高温回火对Cr8冷作模具钢材料组织和性能的影响。结果表明,原材料组织为珠光体和少量长为9~41μm、宽为2~11μm大颗粒共晶碳化物;不同回火温度下,材料的组织为马氏体和少量长为4~25μm、宽为1~8μm的大颗粒共晶碳化物及细小二次析出碳化物;经1030℃淬火、高温520℃回火之后材料出现二次硬化现象,硬度为58. 4 HRC,比低温200℃回火下的硬度高出1. 4 HRC。Cr8钢的二次硬化是由于高温520℃回火之后,二次纳米级小颗粒碳化物析出较多,且颗粒均匀弥散分布于基体中造成的。     

C/SiC复合材料微孔的电镀金刚石钻头钻削加工

用金刚石基本颗粒尺寸分别为20～30,36～54和63～75μm,直径在0.280～0.440 mm范围的6种电镀金刚石钻头,钻削三维针刺毡基C/SiC复合材料微孔,测试6种钻头的最佳加工工艺参数,分析工艺参数及金刚石基本颗粒尺寸、钻头直径等对微孔加工质量、加工效率的影响。结果表明：在相同钻削速度条件下,进给速度越低时,加工的微孔质量越好;钻头电镀的金刚石磨粒基本颗粒尺寸越大,其钻削效率越高;在6种钻头中,直径为0.300 mm的基体上电镀63～75μm的磨粒,直径为0.200 mm的基体上电镀36～54μm的磨粒,能够获得更优的钻孔性能。     

外刊撷英

放电等离子烧结TiO2-TiN晶相和热电特性日本秋田县产业技术中心营原靖等人以TiO2和TiN混合粉为原料,平均粒径分别为2～4μm和1.26μm,TiO2-m%(分子比)TiN中m值分别为0、1、3、5、8、10、12及20。混合粉料放入石墨模内,借助放电等离子烧结装置,烧结温度为1 000℃,压力为50MPa,升温速度为50℃/m,保温时间为10min。X-射线衍射和扫描电镜分析表明,m=0和m=1时,烧结体晶相为金红石型TiO2相;m=3时,TiO2相消失,形成了TiO1-93相;m=5～20时,形成TinOn-1相。m=12时,50℃下的电导率达到     

合成金刚石用水雾化触媒粉末Fe70Ni30性能的研究

我国近年普遍采用水雾化粉末触媒Fe70 Ni30合成金刚石,本文对这种粉末形貌、成分、粒度分布、氧含量、相组成等作了分析研究.结果表明:粉末呈不规则状;粒度呈正态分布,D50= 22.9 μm;粉末杂质含量很低:初始粉氧含量为0.2％(质量分数),将触媒粉和石墨粉混合(质量比3:7)压成合成柱,在1000℃,真空10-...