温度对氮化硅粉烧结密度的影响

用改进燃烧合成法制备的α、β不同相含量的氮化硅粉料,通过配比组成多组不同相含量的粉料。经过混料、成型、烧结、密度测试,考察烧结温度对各组粉料烧结密度的影响;并对比了A、B两种不同烧结助剂配方。结果表明,多数粉料在1740～1780℃的温区内烧结密度达到峰值,烧结密度在97%以上。A配方适合于β-Si3N4粉、B配方相对更适合于α-Si3N4粉。采用A配方,处理后的β相粉料烧结几乎完全致密,且烧结致密温区下移并变宽。粉料的团聚影响素坯密度,晶粒粗大的粉料则不利于成型。     

六方氮化硼无压烧结研究

六方氮化硼是一种片状结构材料,解决其烧结致密化问题是提高陶瓷性能的主要途径。探讨了以六方氮化硼为基体,Al2O3、Y2O3和B2O3为添加剂,在N2气氛下,于1700-1850℃左右的无压烧结。研究结果表明,随Y2O3和Al2O3的含量的增加,烧结体的致密度明显提高、强度明显增加。并且B2O3作为一种烧结助剂可以有效地提高烧结体的致密度、降低材料的烧结温度。     

烧结助剂含量对液相烧结SiC陶瓷抗氧化性的影响

利用Al2O3和La2O3作为烧结助剂,在1 950℃下用液相烧结技术成功制备SiC陶瓷,并在800℃下对该液相烧结SiC陶瓷进行氧化处理。用XRD、SEM等手段分析SiC陶瓷表面氧化产物相组成和微观结构的演变,并探讨SiC陶瓷氧化动力学规律。研究发现,SiC陶瓷氧化动力学曲线遵循抛物线规律,随着氧化时间增加,其氧化速率开始时迅速上升,其后降低,逐渐趋于平缓。     

W-Ni-Fe合金液相烧结时的显微结构变化

为弄清合金致密化行为,研究了钨粉平均粒度为1μm与5μm的两种98W—1Ni—1Fe和压坯试样在加热和液相烧结期间的松装密度和显微结构的变化情况。研究表明,平均粒度为1μm的细小钨粉压坯试样,加热到固相阶段约1200℃就开始快速致密,当加热到1460℃的液相烧结温度时,压坯密度可达95％;平均粒度为5μm的钨粉压坯是在固相阶段约1400℃才开始快速致密,当加热到液相烧结温度时,压坯密度达87％。这就是说,在液相出现前就已形成颗粒骨架。在等温液相烧结时,晶粒明显长大,液相流向开孔及闭孔处并从较小截面的孔隙区域开始先后充填这些孔隙。然后,晶粒向孔隙部位出现的液相聚集区长大。因此,先析液相依次充填孔隙可认为是该类合金在液相烧结时起主导作用的致密化过程。这一结论已为早期用模拟球状孔隙进行的研究所证实,并和理论计算相一致。     

Al2O3/Y2O3复合助剂对常压烧结B4C陶瓷性能的影响

以B4C微粉为原料,聚乙烯醇(PVA)、酚醛树脂为黏结剂,Al_2O_3+Y_2O_3为复合烧结助剂,在2 250℃的烧结温度下,采用常压烧结工艺制备碳化硼陶瓷,研究复合助剂Al_2O_3+Y_2O_3的加入量对碳化硼陶瓷材料的显微组织、烧结性能以及力学性能的影响。结果表明,Al_2O_3+Y_2O_3的质量分数为0.75%时,常压烧结B4C陶瓷材料的性能最佳:烧结体相对烧结密度为96.4%,最大抗弯强度为360 MPa,硬度为26.47 GPa。显微组织显示气孔细小,分布均匀。     

覆膜钼粉激光烧结成型件的后处理工艺研究

间接法选择性激光烧结技术制备金属件的后处理工艺包括脱脂、预烧结、高温烧结以及渗金属。根据覆膜材料的熔点和加入比例范围,制定脱脂及预烧结工艺,并依此工艺对原型件成功地进行脱脂、预烧结;对脱脂及预烧结件分别进行真空固相烧结与还原气氛二步烧结试验,通过研究两种高温烧结件的组织及性能发现,二步烧结很好地保持了制品形状;对还原气氛二步烧结件进行渗铜处理,渗铜件抗拉强度为480MPa,延伸率为13%,冲击功为140J。     

Ti3AlC2增强铜基复合材料的摩擦磨损特性分析

采用放电等离子烧结(SPS)法在烧结温度为800~900℃和轴向压力为35 MPa的条件下,将Ti3Al C2作为增强相添加到Cu基体中烧结制备Ti3Al C2/Cu复合材料,研究增强相含量(5%~20%)和烧结温度对复合材料的组织结构、密度、硬度和摩擦性能的影响。研究表明:Ti3Al C2可以有效增强铜基体,当Ti3Al C2的体积分数为20%、烧结温度为900℃时,增强效果最佳,此时复合材料的硬度和摩擦性能最好,显微硬度值和摩擦因数分别为176HV和0.39;当试验载荷为100 N时,复合材料随着添加相Ti3Al C2含量的增加其磨损机制也发生变化。     

选择性激光烧结成型铜基复合材料制件及其性能表征

将Cu粉与Sn Bi58合金粉末、松香粉末混合后进行选择性激光烧结(SLS)成型及脱脂、熔渗等后处理,用扫描电镜及能谱仪(SEM-EDS)、光学显微镜(OM)、热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)对粉末原材料、烧结试样和熔渗处理后试样的组织形貌、热性能及物相组成进行分析和表征。研究表明,球形度较好、粒径较大的Cu粉激光烧结性能更好,与Sn Bi58颗粒形成较多的烧结颈。Cu基复合材料试样的SLS成型过程为液相烧结机制:激光烧结过程中Cu颗粒不熔化,Sn Bi58合金粉末受热熔化形成液相,润湿、包覆并黏结Cu颗粒。经熔渗处理后,试样中的Cu粉部分转变为表面包覆Sn层的Cu3Sn相,空隙处由金属Bi填充,大幅提高制件的致密性和硬度。     

碳纤维增强碳化硅复合材料的微观结构与界面

利用 Al_2O_3和 Y_2O_3为烧结助剂,通过热压烧结工艺制备了碳纤维增强碳化硅复合材料。结果表明:球磨工艺有助于短切碳纤维的均匀分散。烧结过程中,烧结助剂 Al_2O_3、Y_2O_3之间发生化学反应,促进液相烧结,并形成晶界间的次晶相YAG,有利于提高复合材料的断裂韧性。在较高烧结温度下,碳纤维与烧结助剂以及基体之间反应,形成过强结合界面,纤维性能降低,不利于复合材料力学性能的提高。     

钨-镍-铜高比重合金烧结时液相凝固机理的探讨

本文通过对烧结合金W-Ni-Cu液相凝固过程的研究,发现液相凝固类似于熔融合金的凝固,亦有形核和在温度梯度为负时的枝晶生长,不同之处是已有一个末溶的颗粒存在,从而,末溶相往往可以作为新相的核心,长大就依靠烧结时溶解-沉淀过程而长大。     

复合助剂Y2O3-CaC2对氮化铝陶瓷热导率的影响

为研究复合助剂Y2O3-CaC2的助烧机制和效果,试验分别在1700℃和1850℃热压烧结含添加剂Y2O3-CaC2的AlN陶瓷。测定了AlN陶瓷的密度和热导率,并分析了AIN陶瓷的微观结构及微观组织与宏观性能的关系。结果表明,添加复合助剂Y2O3-CaC2在1700℃和1850℃热压烧结的AlN陶瓷的第二相均为Y3Al5O12,但在1850℃烧结的AlN陶瓷的第二相和AlN晶内氧含量更低,其热导率高达223W/(m·K)。     

反应烧结制备FeAl/Al2O3复合材料的研究

对不同成分配比的Fe2O3粉和Al粉末生坯分别进行900,1 000,1 100℃烧结,利用自蔓延反应放热和加热炉加热的综合作用制备FeAl/Al2O3复合材料。用扫描电镜、维氏硬度计、M-200型磨损试验机对烧结合金的金相组织、硬度以及磨损性能进行测试。结果表明:Fe2O3-Al在适当配比和烧结温度下,可以合成以FeAl为基体、Al2O3和铝铁金属间化合物为增强相的复合材料;试样烧结前后相对密度受Al含量和烧结温度的影响,Al含量越高,烧结温度越高,相对密度越大;Al的质量分数为40.3%,1 100℃烧结后的样品具有最高硬度和最佳耐磨性能。     

工艺条件对莫来石陶瓷相组成和显微结构的影响

以α-Al2O3微粉、高纯石英粉、煤矸石、碳酸钡为原料,采用常压烧结法制备莫来石陶瓷材料。对试样进行XRD和SEM分析,研究烧成温度和保温时间对材料的相组成和显微结构的影响。结果表明:由α-Al2O3微粉、高纯石英粉、BaCO3和煤矸石粉料通过常压烧结可以合成由主晶相莫来石、次晶相单斜钡长石、六方钡长石、少量刚玉和石英5种物相组成的莫来石陶瓷材料;随烧成温度的升高,莫来石的生成量相对较高,刚玉相较少。通过烧成制度的控制可以实现对一次莫来石、二次莫来石生成量和晶体发育情况的控制,达到对莫来石陶瓷显微结构控制。     

Y-La-Si_3N_4陶瓷的微波烧结

以Ｙ２Ｏ３和Ｌａ２Ｏ３为添加剂，利用微波烧结成功地制备出Ｓｉ３Ｎ４陶瓷。在最佳工艺条件下，其抗弯强度和断裂韧度分别为６８０～７２０ＭＰａ和６．８～７．８ＭＰａ·ｍ１／２。研究了烧结工艺对致密化过程和力学性能的影响。实验结果表明，微波烧结能够大大降低烧结温度，促进致密化和α→β相变。为了仰制Ｓｉ３Ｎ４分解，必须采用高Ｎ２压力（＞０．５ＭＰａ）。微波烧结Ｓｉ３Ｎ４的显微结构均匀，晶粒细小     

Yb_2O_3对Yb-Ce-TZP陶瓷材料力学性能的影响

在Ｃｅ－ＴＺＰ中掺入０ｍｏｌ％～３ｍｏｌ％的Ｙｂ２Ｏ３，用ＸＲＤ、ＳＥＭ研究了Ｙｂ２Ｏ３掺入量对Ｙｂ－Ｃｅ－ＴＺＰ断裂相变量和显微结构的影响，讨论了Ｙｂ２Ｏ３的掺杂对Ｃｅ－ＴＺＰ材料力学性能的显著影响。实验表明，适量Ｙｂ２Ｏ３的掺入降低了Ｙｂ－Ｃｅ－ＴＺＰ的晶粒尺寸，提高了材料的断裂相变量，显著改善了材料的力学性能。在实验范围内，０．７５Ｙｂ－９Ｃｅ－ＴＺＰ表现出较优的力学性能。     

引入滑石的高铝瓷中非平衡相研究

采用两种不同的工艺过程对引入滑石的高铝瓷进行烧结，比较其制品性能，并应用ＸＲＤ和ＳＥＭ分析晶相。结果发现，存在非平衡相α－石英的样品其力学性能优于存在平衡相莫来石的样品。这表明，可以通过烧结工艺改变陶瓷制品中的晶相，从而获得性能优良的陶瓷材料。     

原料体系对Ti3SiC2合成过程中相组成和显微结构的影响

分别以粉末钛粉、硅粉、石墨和钛粉、碳化硅、石墨为原料,采用热压烧结法制备Ti3SiC2材料。借助XRD和SEM手段研究原料体系和烧结温度对试样相组成、致密化程度和显微结构的影响,并分析反应烧结机理。结果表明,随着温度的升高,钛粉-硅粉-石墨体系较钛粉-碳化硅-石墨体系合成出的块体材料纯度更高,且质量分数可以达到72.29%。     

氮化铝陶瓷的低温烧结研究

采用了三种复合添加剂Y2O3-CaF2、Y2O3-Dy2O3和Y2O3-Li2O,在1 650℃热压烧结AlN陶瓷;测定、分析了AlN陶瓷的性能和微观结构。结果表明,添加该三种复合助剂在低温烧结的AlN陶瓷晶格氧含量均较低,样品热导率较高,尤其是添加复合助剂Y2O3-CaF2可获得热导率为192 W.m-1.K-1的AlN陶瓷样品。     

氮化硅烧结体的缺陷分析

通过表面形貌宏观观察、显微组织观察、X射线物相分析、炉气成分分析 ,探讨气压烧结中在毛坯表面产生针孔和白色针状物的可能机理 ,提出防止和消除这些缺陷产生的措施