双液超声雾化反应制备纳米CeO_2粉体

以硝酸铈和碳酸氢铵为原料,用双液超声雾化反应法制备了纳米CeO2粉体;用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析了雾化温度、焙烧温度、雾化液浓度、表面活性剂等因素对粉体颗粒尺寸和形貌的影响.结果表明:前驱体的物相组成与雾化温度有关,雾化温度60℃时制备的纳米CeO2颗粒团聚现象较轻、均匀性好;培烧温度的提高会使纳米CeO2颗粒迅速长大,比表面积大大减小,200℃焙烧较好;雾化液浓度的减小对颗粒尺寸影响不大,但会使其团聚状况有明显减轻,优化的浓度为0.2 mol·L-1;表面活性剂的加入有利于降低雾化液的表面张力,加入体积分数10%乙醇+0.5%聚乙二醇后,有利于生成更细小、粒径更加均匀的球形颗粒;在以上最佳工艺条件下制备的CeO2颗粒尺寸为3 Nm.     

压力和功率对EIGA制备TA15粉末的影响

气雾化是制备增材制造原材料金属粉末的主要方法。该文针对钛合金得粉率低和球形度差问题,采用电极感应熔炼气雾化（EIGA）技术制备TA15钛合金3D打印专用粉末,通过扫描电子显微镜（SEM）和激光粒度仪测试分析手段,研究制粉工艺参数气雾化压力和熔炼功率对粉末粒径分布及形貌的影响规律。研究结果表明,随着雾化气体压力的增大,TA15粉末粒径减小,细粉收得率显著提高,但当雾化压力增加到5 MPa时形成大量卫星粉导致粉末收得率降低至38%;雾化压力的增大会导致气体速度提高,增加气体和金属液的相对速度与动能,使金属液滴的一次破碎和二次破碎更加充分,导致金属粉末粒径减小,但雾化压力增加到一定程度,会使导流管下方回流区面积增加影响粉末形貌。此外,随着熔炼功率的增加TA15钛合金溶液过热度增加,改善其黏度逐渐提高了粉末收得率,由25 k W时的26%增加为40 k W的42%。从粉末收得率、粒度和形貌等因素综合考虑,适合TA15钛合金粉末的最佳制备工艺参数为：熔炼功率40 k W,气雾化压力4.4 MPa,此时细粉收得率为42%,粉末球形度高。     

高分子网络凝胶法制备氧化物纳米陶瓷粉体

以Al2O3和Y2O3纳米陶瓷粉体的制备为例,研究了高分子网络凝胶法制备氧化物纳米陶瓷粉体的过程及其影响因素.制备了颗粒尺寸小于20nm的Al2O3和Y2O3粉体,分析了网络凝胶机理和胶体的热失重过程.对粉体进行煅烧发现氧化铝的最佳煅烧温度为1100℃;氧化钇的最佳煅烧温度为850℃.单体和网络剂的摩尔比例对粉体粒度有一定影响当单体和网络剂的比例为51时,所制备的纳米颗粒尺寸细小,均匀;当比例偏离51较大时,团聚比较严重,且一部分颗粒尺寸长大,造成颗粒尺寸分布不均匀.     

烧结温度对粉末冶金Al-24Si合金组织与性能的影响

采用粉末冶金法制备Al-24Si合金,研究了烧结温度(550～610℃)对合金组织、密度和硬度的影响。结果表明:不同温度烧结合金的显微组织均主要由铝相和硅相组成,当烧结温度达到600℃及以上时,组织中还析出了Mn_4Al_(16)Si_3相;当烧结温度低于580℃时,随温度升高,合金组织中铝颗粒之间的间隙数量减少,合金的密度和硬度增大;当烧结温度达到580℃时,铝和硅形成的共晶液相渗入铝颗粒间界面,而在原先液相位置留下较大孔洞,导致合金孔隙率增大,密度和硬度减小;当烧结温度达到590℃时,共晶液相含量增加,填充内部孔隙,导致合金密度和硬度增大。     

微波辅助低温固相法制备YMnO_3纳米粉体

以金属无机盐为原料,柠檬酸为络合剂,采用微波辅助低温固相法制备前驱体,再经煅烧获得YMnO3纳米粉体,研究了煅烧温度和微波功率对合成产物的影响。结果表明:通过微波辅助低温固相法可得到钇和锰原子级混合的前驱体,前驱体经800℃煅烧3h后可合成六方YMnO3相;经900℃和1 000℃煅烧后,产物中出现较多的Y2O3和YMn2O5杂质相;当煅烧温度升高为1 100℃时,可合成高纯的六方YMnO3相,但粉体的团聚现象严重;与传统低温固相法相比,采用微波辅助低温固相法经800℃煅烧后制得的YMnO3粉体分散性和球形度较好。     

溶胶-凝胶结合共沉淀法制备球形生物活性玻璃粉体

结合溶胶-凝胶法和共沉淀法制备出了三种硅含量不同的生物活性玻璃(BAG)湿凝胶,然后分别用真空冷冻干燥和真空加热干燥方法对湿凝胶进行干燥,得到了球形BAG粉体(58S粉体,68S粉体和77S粉体),研究了分散剂聚乙二醇(PEG)、硅含量、干燥方法对BAG粉体粒径、形貌的影响;然后将68S粉体在模拟体液中进行矿化试验,研究了BAG粉体的矿化性能。结果表明:加入PEG可以有效控制BAG粉体的形状和粒径,使粉体颗粒趋于球形;68S粉体的粒径最小,表面最光滑,球形度最好;真空冷冻干燥可以有效抑制湿凝胶在干燥过程中的团聚;矿化后的BAG粉体表面形成了一层碳酸羟基磷灰石(HCA)层,具有良好的生物活性。     

低温快速碳化制备纳米WC粉体及表征

采用工业化生产技术,以纳米钨粉和炭黑为原料,在1 050℃低温条件下快速碳化15 min制备了纳米WC粉体,通过XRD、EDS、SEM和FESEM等方法分析了纳米WC粉体的物相、成分、形貌和粒径。结果表明:制备的纳米WC粉体的纯度较高,仅含有少量的W_2C和游离碳等杂质;粉体颗粒均匀,呈球形、板状及多角形,平均粒径为68.9 nm。     

表面改性纳米SrTiO_3粉体的制备

以硝酸锶、钛酸四丁酯和氢氧化钾为原料,采用水热法制备了SPAN80表面活性剂改性纳米SrTiO_3粉体,利用X射线衍射仪、透射电镜、能谱仪、激光粒度仪等分析了粉体的物相组成、形貌和粒径。结果表明:经10%(体积分数)SPAN80表面活性剂改性后,SrTiO_3粉体颗粒呈球形,平均粒径小于未改性粉体的,且粒度分布较窄;表面活性剂对粉体的物相组成无影响;当SPAN80表面活性剂的体积分数大于10%时,SrTiO_3粉体的粒径又呈增大的变化趋势。     

喷雾热分解法制备超细SnO_2粉体及工艺参数优化

以SnCl4·5H2O为前驱体,采用喷雾热分解法制备了超细SnO2粉体,研究了反应温度、前驱体溶液浓度和载气流量等工艺参数对粉体粒径和形貌的影响,并对工艺参数进行了优化.结果表明:当反应温度为600℃、前驱体溶液浓度为0.6 mol·L-1、载气流量为124L·h-1时,得到的Sn02粉体平均粒径在1.4μm左右,粒度分布均匀,结晶度高,球形度好,空心破壳少.     

纳米CeO_2颗粒形貌对润滑油摩擦性能的影响

采用XRD、TEM等手段对利用沉淀法制备的纳米CeO2粉体结构特征和形貌进行了表征,并考察了焙烧温度对纳米CeO2颗粒体形貌及对500SN基础油摩擦性能的影响。结果表明:焙烧温度低于400℃制备的纳米CeO2粉体能降低500SN基础油的摩擦因数;而高于600℃焙烧的纳米CeO2粉体将会增大其摩擦因数和磨斑直径;焙烧温度越高,纳米CeO2颗粒的晶体结构越完整,且颗粒由近球形变为不规则的多面体,存在着尖锐的边角,导致了摩擦性能的降低;焙烧温度较低时,颗粒表面非晶成分的存在有利于提高基础油的摩擦性能。     

沉淀包裹法制备Cu/α-Al2O3纳米复合粉体

以纳米Al2O3、CuSO4·5H2O和纳米铝粉为原料,采用非匀相沉淀工艺获得了纳米铜包裹α-Al2O3复合粉体;研究了反应温度和pH值对复合粉体成分及性能的影响;利用XRD、XPS、TG/DSC、Zeta电位和TEM等方法对复合粉体的成分、热学特性以及形貌特征进行了表征.结果表明采用反应温度为40℃、保温4 h的工艺条件,可以获得纳米铜颗粒包裹Al2O3纳米复合粉体,铜颗粒呈球形,尺寸为10 nm左右.     

烧结温度对放电等离子烧结AlCoCrFeNi2.1高熵合金性能的影响

采用放电等离子烧结(SPS)技术在不同烧结温度(850,950,1 050,1 150℃)保温5min条件下制备AlCoCrFeNi_(2.1)高熵合金,研究了烧结温度对合金的烧结性能、物相组成、微观形貌和力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度升高,合金表面气孔数量逐渐减少,合金相对密度增大;当烧结温度升至1 150℃时,合金颗粒间形成了良好的冶金结合;随着烧结温度升高,烧结合金的显微硬度和屈服强度均先增后降,当烧结温度为1 050℃时,烧结合金的显微硬度和屈服强度最大;烧结合金的断裂机制为沿晶断裂和穿晶断裂。     

铁、镍对2618合金挤压前后组织及性能的影响

研究了铁、镍含量对2618合金挤压前后及挤压加淬火时效后组织与性能的影响。结果表明,当铁、镍含量分别增加至1．4％和1．45％时,铸态组织中出现了粗大的针片状Al9FeNi相,挤压后破碎为粗大颗粒相;增加铁、镍含量对合金时效后的晶粒度没有影响,且降低2618合金的室温力学性能,但能提高合金300℃强度。     

SiC_p增强镁-锌-锆合金基复合材料的阻尼性能

采用粉末冶金法制备了不同含量SiC颗粒增强Mg-2.51Zn-0.629Zr合金基复合材料;采用光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪等对基体合金及复合材料的组织及物相组成进行了分析,采用LMA-1型低频力学弛豫谱仪对基体合金及复合材料的阻尼性能随频率与温度的变化关系进行了研究。结果表明:当SiC颗粒体积分数为15%时,复合材料中颗粒的分布比较均匀;与基体合金相比,SiC颗粒的加入显著提高了复合材料的阻尼性能,SiC颗粒体积分数为9%时,复合材料的阻尼性能最好,其内耗-温度曲线在100～150℃,250～300℃及350～400℃的温度范围内均出现了内耗峰。     

冷气动力喷涂铬锆铜合金涂层在加热过程中组织演变的原位观察

采用综合热分析仪对冷喷涂铬锆铜合金涂层进行了示差扫描热(DSC)分析,并利用激光共焦扫描高温成像显微镜对其组织在加热过程中的演变进行了原位观察,测试了退火前后涂层的硬度。结果表明:涂层在加热过程的DSC曲线上有三个峰,分别对应涂层的变形组织回复阶段、再结晶形核与晶粒长大阶段、内部颗粒界面消失阶段;经过前两阶段后涂层的显微硬度从159.69 HV逐渐降至77.57 HV;第三阶段显微硬度变化不大,与烧结工艺中颗粒界面融合过程相似;加热至350℃时涂层显微组织未发生变化,至550℃时涂层组织具有原始粉体的等轴晶形貌,至900℃时涂层组织颗粒界面逐渐均一化,与原始粉体相近。     

大型等离子旋转雾化制粉设备研制成功

机械科学研究总院郑州机械研究所承制的DXD-50型等离子旋转雾化制粉设备日前已经通过生产考核,投入生产运营。该设备的各项参数指标均达到或超过了设计时的要求,生产的高温合金粉末含氧量更低,球形度更好。     

过热度振荡对变制冷剂流量系统性能的影响

在变制冷剂流量制冷循环中,通常控制蒸发器出口过热度尽可能小来提高蒸发器换热面积的利用率,但过热度过低会诱发制冷系统的振荡。本文分别对变制冷剂流量制冷系统在过热度振荡段和过热度稳定段进行了试验,试验结果表明:(1)压缩机容积效率和等熵压缩效率的振荡幅度和振荡周期变化相似;(2)随着过热度的增大,系统制冷量和COP先缓慢减小。当过热度大于最小稳定过热度后,制冷量和COP的减小幅度变大;(3)当过热度增大时,压缩机容积效率在0~4 K范围内先大幅减小,后逐渐增加,在4~6 K时又逐渐减小,其在制冷量对应的最小稳定过热度附近具有最大值;(4)当系统过热度达到最小稳定过热度时,系统各项性能处于最佳状态。压缩机排气温度与过热度几乎呈线性关系,可以通过排气温度与过热度的关系,将系统控制在最小稳定过热度处。     

Ni-15Cr-5Al-xSi合金在1000℃下的抗氧化性能

应用粉末冶金方法制备Ni-15Cr-5Al-xSi(x=0,1,3,5,质量分数/%)合金,并在1 000℃氧化100h,研究了硅含量对合金表面物相组成和高温抗氧化性能的影响。结果表明:当硅质量分数为0,1%时,合金均为抗氧化级,当硅质量分数为3%,5%时为完全抗氧化级;氧化后4种合金表面均形成了NiO和Al_2O_3,当硅质量分数为0,1%时合金表面还存在NiAl_2O_4和Cr_2O_3,硅质量分数为3%时,合金表面还存在少量Cr_2O_3和NiCr_2O_4;当硅质量分数为5%时,合金表面氧化膜平坦、组织致密且氧化物颗粒细小均匀,合金具有最好的高温抗氧化性能。     

机械合金化法制备57.6Ag-22.4Cu-10.5In-9.5Sn合金粉末及其性能

为了得到熔化温度介于400～600℃的中温焊粉,用机械合金化法制备57.6Ag-22.4Cu-10.5In-9.5Sn合金粉末,借助X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电镜和能谱仪等研究了球磨时间对合金化过程中粉末的物相、熔化特性及显微形貌的影响.结果表明:利用机械合金化法球磨30 h可以成功制备出57.6Ag-22.4Cu-10.5In-9.5Sn合金粉末;随着球磨时间的增加,合金粉末的粒径不断减小,颗粒形貌从片层状逐渐转变为近球形,球磨60 h,合金粉末具有良好的球度,粒径5～35μm,最低液相点温度为494.3℃.     

半固态等温热处理对K4169合金组织和性能的影响

研究了等温热处理温度和保温时间等工艺参数对K4169高温合金半固态组织演变和力学性能的影响.结果表明,半固态等温热处理可以将K4169高温合金铸态组织中的枝晶转变为球形晶粒组织,在升温过程中晶界处部分7相发生溶解,随着温度的升高,γ+γ共晶相开始熔化,初生γ相在等温处理中逐渐演变为球状;等温温度越高,半固态重熔和初生γ相的演变过程越快,等温温度过高或保温时间过长,试样易发生变形且球形晶粒趋于长大;K4169高温合金半固态等温热处理时的最佳热处理工艺为加热温度1 310℃左右,保温时间为90～120 min,或加热温度1 320℃左右,保温时间为45～60 min;半固态等温热处理对合金压缩强度的影响与合金的组织形态有关,半固态K4169高温合金的硬度与铸态相比有所降低.