放电等离子烧结工艺制备致密碳化硅陶瓷

以SiC微粉为原料,并添加质量分数为10%的Al2O3和Y2O3为烧结助剂,采用放电等离子烧(SPS)技术快速制备了SiC陶瓷,对烧结致密化过程、SPS烧结温度、烧结压力及烧结时间对致密化的影响进行了研究,并通过XRD和SEM等检测手段对SPS烧结得到烧结体的显微组织和物相组成进行了分析.结果表明:SiC的SPS烧结过程可分为放气膨胀区、气体溢出收缩区、烧结收缩区、烧结完成区四阶段,最佳的烧结参数为1600℃,50 MPa,5min,所得的烧结体致密度达99.09%.     

增敏苯基荧光酮光度法直接测定五氧化二钒中微量铝

不需要预先分离基体,采用苯基荧光酮光度法直接测定了五氧化二钒中微量铝。考察了测定条件、表面活性剂的增敏作用、铁和基体钒对铝测定的干扰及干扰的消除方法。结果表明:以非离子表面活性剂吐温-80作为增敏剂显色反应的增敏效果最好,采用酒石酸钠可以消除五氧化二钒中铁离子对铝的干扰。由于钒在显色体系中随着浓度的变化吸光度呈现出线性变化规律,所以对于钒基体的干扰,提出了用平面模拟方程进行校正。校正后铝的计算值与理论值吻合较好,相对偏差在±2%以内,表明了方法是可行的。方法用于实际样品分析,铝的测定值与国家标准方法的测定值一致。方法所涉原理及计算都比较简单, 这不仅适用于实验室,也同样适用于工业流程分析。     

钨粉颗粒级配对氧化铝陶瓷金属化方阻的影响

选取3种平均粒径分别为0.2、0.5和1μm的钨粉,将任意2种钨粉按一定的质量比混合后与氧化铝陶瓷共烧,得到氧化铝陶瓷的金属化层,研究钨粉颗粒级配对氧化铝陶瓷金属化方阻的影响。结果表明,钨金属化层的方阻与其烧结致密化程度直接相关,钨金属化层越致密,其表面方阻越低。单独使用其中1种粒度的钨粉与氧化铝陶瓷共烧时,金属化方阻较高。将0.5μm和1μm钨粉混合能显著降低方阻,当两者质量比为45:55时得到的金属化方阻最小(12.10 m/□)。混合钨粉的累积分布曲线符合Dinger-Funk粉体堆积公式,分布模数n越接近0.37,其烧结致密化程度越高,金属化方阻越低。     

人工神经网络在金属注射成形技术中的应用

概括介绍了金属注射成形技术的特点,叙述了人工神经网络在金属注射成形中应用的合理性;综述了人工神经网络在塑料注射成形和金属注射成形中应用的研究现状;展望了人工神经网络未来在金属注射成形智能化控制中的应用前景。     

多孔金刚石坯体熔渗铜工艺

金刚石/Cu具有优异的热物理性能,采用熔渗法可以实现金刚石/Cu的近净成形,本文对多孔金刚石坯体熔渗铜的相关工艺及影响因素进行了较深入的研究。研究结果表明,在多孔坯体上下方都放置铜块时对熔渗过程比较有利;熔渗温度达到1 200℃、压力为20 MPa、保温30 min时复合材料致密度达到99.8%,接近全致密,热导率可以达到587 W/(m.K),进一步提高熔渗温度和延长保温时间时,该复合材料的致密度没有显著变化,热导率下降,这主要与界面结构变化引起的界面热阻变化有关。熔渗过程存在孕育期,熔渗温度低于1 200℃或压力低于20 MPa时,复合材料的致密度较低,甚至不能完成熔渗。     

粉末注射成形充模过程中粉体分布的数值模拟

以316L不锈钢为喂料的注射过程为研究对象,使用双流体模型模拟注射过程中坯体内粉末体积分数的分布,得到出现严重两相分离区域的直观三维分布图,并应用工业CT(industrial computed tomography)对模拟结果进行验证。结果表明:该方法可以得到注射成形零件中任意区域粉体的分布;注射试样在浇口的下方区域,以及模壁、顶点区域,易出现较严重的两相分离,导致后续的烧结过程中出现收缩不均匀,是应该重点关注的区域;随注射速率从30 cm3/s提高到90 cm3/s,两相分布合理区域的体积呈先增大后减小的趋势,在70 cm3/s时达到最大;模拟结果中粉末体积分数分布曲线的变化趋势和变化幅度都与CT检测结果相符,实验验证了模拟结果的可靠性。     

凝胶注模成形制备TiAl合金实验研究

将凝胶注模成形技术应用于制备钛铝合金中,分别以氢化钛粉和铝粉、钛粉和铝粉为原料,经过低温烧结制成TiAl合金粉,经凝胶注模成形后通过脱胶和高温无压烧结制备了TiAl合金制件。结果表明:钛、铝粉在500℃保温2 h,再在600℃保温3 h得到TiAl合金粉,氢化钛、铝粉在750℃保温3 h得到TiAl合金粉;烧结工艺分别为1450℃保温2 h和1400℃保温2 h,可以得到致密度不同的制件,它们的致密度分别为91%和96.75%。     

锂离子电池正极材料Li_3V_(2-2x)/3Mg_x(PO_4)_3/C的制备及电性能研究

本文主要通过水热法制备了锂离子电池正极材料Li3V2-2x/3Mgx(PO4)3/C,并研究了掺杂金属元素Mg对Li3V2(PO4)3晶体结构和电性能的影响。结果表明,当Mg含量x=0.45(质量分数,下同)时,且在温度为750℃焙烧6 h的条件下所制备的样品具有较好的晶体结构、微观形貌和电化学性能。镁掺杂量在一定范围内变化不会影响磷酸钒锂本身的单斜结构。在3.0~4.8 V、0.1 C倍率下,Li3V1.70Mg0.45(PO4)3/C复合材料首次放电比容量高达154.4 mAh·g-1,首次库伦效率为94.32%,在不同倍率下循环25次之后的容量依然可以达到112.8 mAh·g-1。掺杂镁的样品与未掺杂的样品相比,容量和循环倍率性能均有了很大程度的提高。     

纤维类型对Cf/SiC复合材料力学性能的影响

本工作以AIN和Y2O3为烧结助剂,采用先驱体转化－热压烧结的方法制备出了Cf/SiC复合材料,研究了纤维类型影响复合材料力学性能的本质原因,由于T300纤维的制备温度明显低于M40JB纤维的制备温度,因此,与M40JB纤维相比,T300纤维的石墨化程度较低且含有较多的杂质,从而导致T300纤维表面的活性强,而M40JB纤维表面的活性较弱,正是这种结构和成分的差别,使T300纤维与基体的结合较强,而M40JB纤维与基体的结合较弱,因此以T300纤维为增强的复合材料呈现脆性断裂,而以M40JB纤维为增强相的复合材料则呈现韧性断裂,谈复合材料具有较好的力学性能。