Fe2O3团粒还原制备中空铁颗粒

采用喷雾造粒制备Fe2O3空心球团粒,团粒经过氢气还原得到中空Fe颗粒,通过扫描电镜(SEM)观察Fe2O3空心球团粒及其截面的形貌,研究还原时间对Fe颗粒形貌与截面形貌的影响;采用激光衍射粒度分析仪对Fe颗粒进行粒径分析;采用比表面及孔隙度分析仪表征Fe颗粒的比表面积;采用CSM-MCT显微硬度仪测量空心球状Fe颗粒球壁的硬度和弹性模量。结果表明:Fe2O3空心球团粒和Fe颗粒均为多孔中空球状结构,球壁上存在大量微孔,中空孔直径和球颗粒直径的比值在0.4～0.5;在650℃下还原,随着还原时间增加(4,5,6 h),球壁晶粒逐步长大,中空球状Fe颗粒的比表面积和粒径逐步减小,球壁趋向致密,硬度和弹性模量提高。     

高合金铁基粉末冶金材料摩擦磨损性能的研究

为了获得高性能的耐磨材料,采用粉末冶金方法制备了高合金颗粒强化铁基材料.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和摩擦磨损实验研究了干摩擦状态下材料的摩擦磨损性能.结果表明:材料的磨损机理是由粘着磨损、磨料磨损和接触疲劳磨损共同作用的.本文研究的高合金铁基粉末冶金耐磨材料,在50 s内进入稳定磨损阶段,能在很短的时间里达到最佳使用效果.干摩擦120 min后,材料的比磨损量小,仅为2.096×10-15 kg/(m.N),摩擦系数变化不大,在0.05～0.06保持相对稳定,说明材料的耐磨性能较好.材料组织中M6C碳化物能保证材料很好的耐磨性能,而M2C碳化物则降低材料的耐磨性能.     

电泳沉积法制备Fe2O3膜及其烧结致密化

采用电泳沉积技术在Ni基体上制备Fe2O3膜,研究pH值对Fe2O3悬浮液稳定性的影响;沉积时间对电泳沉积速率,沉积层厚度及致密度的影响;高温处理对Fe2O3膜的致密度及膜与基体之间结合性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、纳米粒度及zeta电位分析仪对电泳沉积进行表征。实验结果表明:当pH值为3时,悬浮液的zeta电位高达67 mV以上,此时悬浮液分散均匀。当电场强度为30 V/cm,沉积时间为120 s时,可以制备出均匀、无裂纹、相对密度为56%的Fe2O3膜。经1 000℃与1 100℃热处理4 h后,Fe2O3膜的致密度有所提高,与基体之间的结合性能改善。     

金属颗粒初始状态对10NiO-NiFe2O4基金属陶瓷烧结及导电性能的影响

采用Cu、95Cu+5Ni单质混合粉、95Cu-5Ni包覆粉作为金属相加入10NiO-NiFe2O4陶瓷中,研究金属颗粒初始状态对10NiO-NiFe2O4基金属陶瓷烧结及导电性能的影响。研究结果表明:以Cu-Ni包覆粉作金属相可抑制Cu液相迁移,提高样品密度。金属含量为17%(质量分数)、烧结温度为1 300℃时,以95Cu-5Ni包覆粉为金属相的样品相对密度为98.0%,高于以Cu或95Cu+5Ni单质混合粉末为金属相的样品。Cu-Ni/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷遵循半导体导电机理,其电导率随温度的升高而增大。添加95Cu-5Ni包覆粉末为金属相的样品在960℃下电导率为78 S/cm,比添加95Cu+5Ni单质混合粉的样品提高20%。     

Ni-Cu-Fe-Al合金在850℃空气中的氧化行为

为研发铝电解惰性阳极连接导杆新材料,采用粉末冶金法制备Ni-Cu-Fe-Al四元合金,在850℃的空气气氛中进行氧化实验,并用XRD、SEM、EDS等测试设备对其表面氧化膜的成分、形貌和组成进行分析.结果表明,在该合金表面形成的氧化膜连续、致密,分为内、中、外三层,外层以铜镍复合氧化膜为主,中间层分布着岛状的铁氧化物,其中含有一定数量的NiFe2O4尖晶石相,内层为连续致密的Al3O3膜,能阻碍元素扩散,从而有效提高合金的高温抗氧化性能.     

铝电解用铜基连杆材料的烧结致密化及其抗氧化性

为了获得致密的铝电解用铜基连杆材料,采用粉末冶金方法制备了Cu-Ni-Fe-Co合金材料,研究了该合金的烧结致密化过程及最佳致密度下该合金的抗氧化性能.结果表明:该合金的致密度随烧结温度的提高而提高,较低的烧结温度1 050℃难以实现致密化,但过高的烧结温度1 280℃容易使样品发生变形,烧结温度为1 250℃时能实现致密化且样品不发生变形;该合金的致密度随压制压力的增大有所提高,但超过600 MPa后,增幅趋于平缓.在较优的条件下可以制备出致密度为95.2%,晶粒尺寸为20～30 μm的合金,该合金力学性能良好,且在850℃空气中氧化动力学遵循抛物线规律,这证明合金表面形成了致密的复合氧化膜,随着反应时间的增加氧化膜具有保护作用.     

Ni_x(Ti_(0.6),W_(0.4))_4C系η相的Ni含量对碳化合成(Ti_(0.6),W_(0.4))C-18Ni金属陶瓷组织与性能的影响

先采用高能活化–预烧结法合成TiC基金属陶瓷(Ti_(0.6),W_(0.4)_)_4C-xNi(x为质量分数,%。x=6,8,12,18)系η相粉末,然后再补碳烧结制备(Ti_(0.6),W_(0.4)_)C-18Ni金属陶瓷。分析不同Ni含量的η相粉末的形貌与物相组成,并进一步研究η相粉末的Ni含量对(Ti_(0.6),W_(0.4)_)C-18Ni金属陶瓷组织与力学性能的影响。结果表明,随(Ti_(0.6),W_(0.4)_)4C-x Ni粉末的Ni含量增加,η相逐渐由Ni_2W_4C向Ni_6W_6C转变;(Ti_(0.6),W_(0.4)_)4C-x Ni粉末的Ni含量增加有利于烧结过程中WC的析出,当x=12%时,析出颗粒状WC相,当Ni含量增加至18%时,颗粒状WC相转变为板条状,板条状WC相的析出可更有效地提高(Ti_(0.6),W_(0.4)_)4C-xNi金属陶瓷的抗弯强度和韧性。(Ti_(0.6),W_(0.4)_)C-18Ni金属陶瓷的抗弯强度和断裂韧性都随η相粉末的Ni含量增加而提高,当x=18%时,抗弯强度和断裂韧性分别为1 730MPa和15.8 MPa·m1/2。     

金属惰性阳极的研究进展

综述了近年来国内外铝电解用铜基合金、铜镍基合金和镍基合金惰性阳极方面所做的研究工作,分析了各种惰性阳极的优缺点和可行的研究方向。围绕提高材料的抗氧化和耐腐蚀性,提出了两方面的建议：一方面通过调节材料成分,使其表面氧化膜的生成与溶解达到动态平衡;另一方面开发新的电解质体系,获得“低初晶温度、高Al2O3溶解度”的电解质,降低阳极腐蚀率。     

Electrodeposition of Ni-Co-Fe2O3 composite coatings

Ni-Co-Fe₂O₃ composite coatings were electrodeposited using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)-modified Watt’s nickel bath with Fe₂O₃ particles dispersed in it. The effects of the plating parameters on the chemical composition, structural and morphological characteristics of the electrodeposited Ni-Co-Fe₂O₃ composite coatings were investigated by energy dispersive X-ray (EDS) spectroscopy, X-ray diffractometry (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results reveal that Fe₂O₃ particles can be codeposited in the Ni-Co matrix. The codeposition of Fe₂O₃ particles with Ni-Co is favoured at high Fe₂O₃ particle concentration and medium stirring, and the deposition of Co is favoured at high concentration of CTAB. Moreover, the study of the textural perfection of the deposits reveals that the presence of particles leads to the worsening of the quality of the observed 〈220〉 preferred orientation. Composites with high concentration of embedded particles exhibit a preferred crystal orientation of 〈111〉. The more the embedded Fe₂O₃ particles in the metallic matrix, the smaller the sizes of the crystallite for the composite deposits.     

新型碳化物颗粒增强铁基粉末冶金材料的组织与性能

制备了一种新型的碳化物颗粒增强铁基粉末冶金材料,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和力学性能试验机等研究了烧结温度和退火温度对其组织与性能的影响。结果表明:随着烧结温度升高,碳化物形貌从块状向针状转变;1 270℃烧结时的相对密度和硬度最高,1 240℃烧结时的抗弯强度和冲击韧度最高;脆性针状碳化物在晶界上以半连续网状析出,降低了材料的性能;1 200℃退火后,晶界上的针状碳化物分解并球化,其相对密度、硬度、抗弯强度和冲击韧度分别达到96.2%,44.5HRC,628MPa,3.8J.cm-2。