基于氧阻聚效应的陶瓷面成形工艺优化研究

氧阻聚效应的应用使得陶瓷光固化增材制造技术的加工速度和成形精度有了显著提升。利用自制的陶瓷面成形快速成型系统和具有氧阻聚效应的Al_2O_3陶瓷浆料,开展了氧气浓度、液槽底部PDMS膜的厚度对已固化层与PDMS膜粘接引起的分离力大小的研究;在最优PDMS膜厚(0.3 mm)条件下,氧气浓度对陶瓷件尺寸精度、收缩率以及力学性能的影响研究中发现,氧阻聚效应减小了固化层与PDMS膜粘接形成的分离力大小,但不影响陶瓷零件的弯曲强度(约175 MPa),而且适当的氧气浓度可以显著改善零件的尺寸精度和表面质量。正交实验确定了陶瓷多孔结构成形的工艺参数(包括氧浓度、曝光强度和分层厚度)最优集,对比空气条件下(即氧气浓度约20%)打印成形的多孔结构,最优条件下(即氧气浓度40%)所成形的多孔结构形貌有明显提升,最大尺寸偏差减小45%。     

常压烧结制备亚微米晶Al2O3陶瓷及其力学性能研究

以高纯α-Al2O3粉体为原料,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结法制备亚微米晶Al2O3陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂对Al2O3陶瓷的致密化过程、显微结构及力学性能的影响。结果表明:添加一定量的复合助剂MgO-Y2O3可起到促进Al2O3陶瓷致密化,细化显微结构,并改善其力学性能的作用。经1450℃常压烧结1h可获得相对密度达99.6%、平均晶粒尺寸约0.71μm的亚微米晶Al2O3陶瓷,其维氏硬度和断裂韧性分别为18.5GPa和4.6 MPa·m1/2。     

纳米金刚石分散方法研究进展

纳米金刚石具有金刚石和纳米材料的双重特性,由于心部–表面的sp3/sp2杂化结构以及丰富的表面悬键和官能团,使其在研磨抛光、减磨润滑、复合材料强化、药物载体、荧光吸收等领域有着广阔的应用前景。纳米金刚石多以数百纳米尺度的颗粒团聚,需要采用各种手段和方法分散至不同的液相体系中加以应用。本文对国内外纳米金刚石分散方法进行了总结,研究和分析了机械法、无机化学法、高能量场处理法以及表面有机化学改性法等分散手段的原理及特点。     

涂层Si_3N_4陶瓷刀具切削性能研究

研究了不同切削参数对TiN+Al2O3涂层氮化硅陶瓷刀具切削灰铸铁的切削性能的影响,使用工具显微镜、SEM/EDS手段分析了涂层氮化硅刀具的磨损机理,实验还采用相同基体氮化硅陶瓷刀具做了对比分析。研究结果显示TiN+Al2O3涂层氮化硅刀具可以承受比较大的切削用量,对提高加工效率有重大意义;还发现涂层氮化硅陶瓷刀具主要失效形式为磨粒磨损,粘结磨损,在较高切削速度条件下前刀面还会出现因化学磨损形成的月牙洼。     

LY12合金在拉伸变形中的微观结构

利用透射电子显微镜观察了不同时效处理的ＬＹ１２铝合金经各拉伸变形度后的亚结构。对于自然时效及１９０℃人工时效的合金，随变形度增大，亚结构由长、直的的位错线变成短、弯的位错线，形成位错条带及位错密度大幅度提高，造成应力一应变曲线上加工硬化率低及屈服强度提高的特征。而３５０℃过时效的合金，随变形度增大，在第二相（Ｓ）周围形成位错环，并与基体位错交互作用，形成位错塞积及高密度位错，造成应力一应变曲线上加工硬化率高、屈服强度低的特征。     

F级快固化高强度环氧多胶玻璃粉云母带的研制及评定

研究出一种脱离桐马路线的新型大电机模压主绝缘用环氧玻璃粉云母带,其结构温度指数为173.6。应用结果表明:该环氧玻璃粉云母带固化后具有高机械强度(Tg达144.7℃)、高电气绝缘性及寿命可靠性;高效节能的快固化性;优良的工艺特性和贮存稳定性。提高了绝缘结构机械强度和整体性质量水平;绝缘结构具有可靠的使用寿命,满足国际技术要求。     

YAG对TiCN陶瓷刀具材料力学性能及烧结工艺的影响

以钇铝石榴石(YAG)为添加相,采用热压烧结法制备YAG–TiCN复合陶瓷。研究了不同YAG添加量对复合陶瓷的物相、显微结构、力学性能的影响。结果表明:热压烧结过程中TiCN和YAG不发生反应;YAG第二相明显改善了TiCN的烧结性能,并有助于提高YAG–TiCN复合陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧性;YAG含量在10%(质量分数)时复合陶瓷的致密度达到99.3%,并且Vickers硬度、断裂韧性、抗弯强度均达到最高,分别为:20.48GPa、7.27MPa·m1/2、570.36MPa,远远超过TiCN单相陶瓷的致密度以及力学性能:88.04%、9.33GPa、5MPa·m1/2、204.45MPa。YAG作为添加相可显著提高TiCN等难烧结陶瓷的致密度和力学性能。     

H级环保型无溶剂浸渍树脂的研制

研制了一种改性环氧类的H级无溶剂浸渍树脂;分析了树脂固化后优良的电气绝缘性能和高温热稳定性.结果表明,该树脂与环氧类少胶云母带有良好的VPI配套性、不含易挥发性成份、具有良好的贮存稳定性和树脂的可适用性,满足环保要求.     

富Co-layers硬质合金表面渗氮处理微观结构和性能研究

采用两步法烧结工艺制备了表面富Co-layers硬质合金和表面富Ti基硬质相层硬质合金,对比研究了氮化处理前后硬质合金表面微观形貌、生成相和力学性能的差异。研究表明:真空条件下烧结可在试样表层生成约20μm厚的Co-layers,该层中不含立方碳化物相,微观结构分析发现试样表面呈现山丘形貌且具有金属亮银色光泽,可用于修复试样表面缺陷,如微观裂纹、孔洞等,并且改善硬质合金表面韧性和提高涂层与基体之间的界面结合强度。氮化处理可在合金表面原位生成富含细晶粒的TiN相层,层厚约1μm,微观结构分析发现该层呈金色或棕色,表面较为平整。通过性能对比分析发现渗氮虽然导致试样密度小幅降低,但是可显著改善晶粒尺寸分布不均和增加表层硬质相中的微应变,能够在提高表面硬度的同时依然保持较高韧性,同时可有效改善硬质合金的刀具耐磨性和使用寿命。