放电等离子烧结制备新型CuCr25/石墨烯触头材料的组织与性能

采用先球磨混粉后进行放电等离子烧结(SPS)的工艺制备了CuCr25/石墨烯触头材料.对烧结前的混粉和烧结后的试样进行了XRD衍射分析,对比XRD衍射图谱未见有铬的碳化物生成,且少层石墨烯性状并未发生改变.金相分析实验表明,Cu与Cr 2相组织彼此分布均匀,尺寸细小.通过SEM的形貌观察以及EDS和电子探针的面扫描分析显示:石墨烯在所制备的CuCr25/石墨烯新型合金中具有良好的分散性.显微硬度及电导率测量的研究结果表明,上述工艺制备的CuCr25/石墨烯合金与同种方法制备的CuCr25合金相比,前者硬度提高了30%,而电导只略有下降;与传统工艺制备的CuCr50合金相比,前者硬度与后者相当,但电导率则显著提高了近50%.     

冷等静压成形及烧结温度对超细WC-TiC-Co 硬质合金性能的影响

采用高能球磨法制备了平均粒度约为550nm的WC-5TiC-10Co超细粉体.研究了冷等静压成形及烧结温度对合金试样性能的影响.结果表明:超细粉体在280MPa、保压2min的冷等静压条件下,压坯密度达到8.13g/cm3且趋于恒定.相同烧结温度下,冷等静压试样的性能优于普通压制试样;随着烧结温度的升高,合金试样的密度提高,硬度和抗弯强度先升高后降低;最佳烧结温度在1450℃左右,试样的密度达到12.08g/cm3,洛氏硬度(HRA)值高达93.6,抗弯强度达到1224MPa.     

超细CuSn20合金粉末的烧结及性能研究

以机械混合法和雾化法制备的CuSn20合金粉末为研究对象,分别利用金相显微镜、X射线衍射仪和布氏硬度计对冷压成形并在750℃烧结的样品进行了显微组织、物相组成和硬度的观察与测量;分析了粉末制备方法、冷压和烧结工艺对烧结试样组织和性能的影响。结果表明,以雾化法制备的超细CuSn20合金粉末为原料,进行30MPa模压成形、750℃瞬时烧结,可获得均匀、致密的微观组织,试样的主相为α-Cu固溶体,复压后硬度达到124.73HBS。     

3种工艺制备医用钛钼合金性能的对比分析

基于医用"硬组织置换"材料用途,作者采用SPS工艺、粉末冶金、原子合金化3种工艺制备出4种钛钼合金,对其力学性能进行了对比分析.研究结果表明:粉末冶金工艺制备的钛钼合金具有良好的力学性能和均匀的微孔结构,其中2 h球磨1 200℃烧结钛钼合金具有最好的强度、最高的弹性模量,但是塑性最差,5 h球磨1 200℃烧结合钛钼合金具有最好的塑性、较好的强度和较低的弹性模量,证明该制备工艺是一种综合性能较好的制备工艺;原子合金化1 200℃烧结钛钼合金具有最低的弹性模量、较好的塑性,但是屈服强度和断裂强度不高,尤其是断裂强度最差;SPS工艺制备的钛钼合金最为致密,具有较好的塑性和断裂强度,但是屈服强度最小.上述3种工艺制备的钛钼合金都具有较低的弹性模量.     

高能球磨制备纳米WC-8(Fe/Co/Ni)RE硬质合金研究

用高能球磨法及真空烧结工艺制备纳米WC-8(Fe/Co/Ni)RE硬质合金.球磨时间、烧结工艺、稀土添加量对合金性能有重要影响,通过对球磨时间、烧结工艺、稀土添加量等环节的优化控制,在球磨60小时、1430℃烧结、加入Y占Co重量1%情况下,可制备出平均粒度为700nm左右、硬度达90.7HRA的纳米WC-8(Fe/Co/Ni)RE硬质合金.     

铸态和烧结态AlCoCrFeNi高熵合金模拟海水腐蚀性能研究

为了研究铸态和烧结态AlCoCrFeNi高熵合金在模拟海水介质下的电化学腐蚀性能,采用真空电弧熔炼和放电等离子烧结工艺制备AlCoCrFeNi高熵合金,分别采用X射线衍射仪(XRD)和光学显微镜(OM)分析其相结构和微观组织,采用电化学工作站对其进行电化学试验测试。研究结果表明:AlCoCrFeNi铸态合金组织呈现等轴晶形貌,物相为单一BCC结构;烧结态合金组织呈球形形貌,在900℃的烧结温度下,除了BCC相,还出现极少量的B2相以及FCC相。烧结态和铸态自腐蚀电位分别为-0.535 4V和-0.667 6V,自腐蚀电流密度分别为2.914 9×10~(-5) A·cm~(-2)和2.150 4×10~(-5) A·cm~(-2),铸态合金的钝化区比烧结态宽。2种合金均只出现一个容抗弧,且铸态合金的容抗弧半径远大于烧结态合金,表明铸态合金的耐蚀性优于当前烧结温度下的烧结态合金。     

微波烧结金刚石-WC硬质合金复合材料研究

采用微波烧结工艺制备金刚石-WC硬质合金复合材料,并和常规烧结工艺进行对比.分别对烧结样品进行了硬度、致密度等性能测试,采用扫描电镜(SEM)观察样品微观形貌,并采用能谱仪(EDX)对样品进行元素分析.结果表明,微波烧结升温速度快,周期短;在烧结温度为1 000℃,保温时间为1 h条件下,微波烧结样品的硬度HRA为75.33,相对密度为95.85%,较常规烧结样品的硬度69.58和相对密度87.28%要高;此外,相比于常规烧结,微波烧结样品烧结较为充分,金刚石受烧损情况较轻,且与基体结合较好,微波烧结工艺在制备金刚石-WC硬质合金复合材料过程中优势较为明显.     

粉末冶金法制备梯度多孔Mg-Ca合金

采用粉末冶金法以碳酸氢铵为造孔剂、镁粉和钙粉为原料,制备了梯度多孔Mg-Ca合金。研究了造孔剂含量、分布和烧结温度对梯度多孔Mg-Ca合金孔隙特性的影响。测量了烧结产物的弯曲性能。研究结果表明随着中间层造孔剂含量的降低,孔隙梯度分布加大,试样的平均孔隙度降低,但梯度孔隙结构导致试样的抗弯强度增加。此外,随着烧结温度的升高,梯度多孔Mg-Ca合金的平均孔隙度降低,抗弯强度增加。XRD和SEM观察结果都表明,烧结产物中没有造孔剂碳酸氢铵的残留,主要有Mg和Mg2Ca两相组成。     

基于箔带材Ni-Ti合金的真空热压工艺研究

利用Ti箔(厚0.04 mm)和Ni箔(厚0.02 mm)交替叠加，并采用真空热压法制备Ni-Ti合金. 结果表明：在温度700℃，压力12.5MPa，保温1h工艺条件下制备的Ni-Ti合金中存在明显的扩散层，界面处生成金属间化合物TiNi和Ti3Ni；当压力和保温时间不变，温度为850℃时，制备的合金中Ni，Ti之间充分扩散；在850℃时制备的试样在900℃进行2?h固溶处理后，硬度达到474HV，随后在低温500℃进行2h时效处理，硬度降低为418HV.     

β-SiC的SPS烧结致密化研究

利用放电等离子烧结技术(SPS)对不同温度下以AlN添加剂的β-SiC超细粉进行烧结。利用XRD和SEM测试手段研究试样的致密化机理。结果表明，添加A1N对β-SiC粉末烧结有重要的作用，在温度机制和晶型转变机制共同作用下烧结制备得到了几乎完全致密的SiC试样。     

纳米晶Li7Si3合金的制备与性能表征

为研究纳米结构锂电池阳极材料的特性,试制了纳米晶Li-Si合金.采用优化的纳米晶合金块体材料制备工艺,即熔炼制备粗晶Li7Si3合金铸锭、高能球磨得到Li7Si3非晶粉末,结合放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)制备得到了纳米晶Li7Si3合金,并对其进行了Rietveld结构精修和杨氏模量测定.结果表明:纳米晶Li7Si3单胞结构参数为a=b=0.4452 nm(比粗晶增加0.38%),c=1.8239 nm(比粗晶增加0.58%),单胞体积Vo=0.313 070nm3(比粗晶增加1.35%).利用纳米压痕法测定纳米晶Li7Si3合金的杨氏模量为(30.6±2.4)GPa.     

W-Cu高密度合金的制备

高致密度是W-Cu合金性能优良的前提,但是由于W和Cu的不互溶,二者形成的是一种典型的假合金,因此W-Cu合金的制备只有通过粉末冶金的方法来完成以仲钨酸铵和硝酸铜为原料,利用氢还原和烧结技术制备的W-Cu合金,其中w(Cu)=15%,通过SEM、XRD对制备过程中各阶段形成的产物及最终形成的W-Cu合金进行了相分析和组织形貌分析,并进行了性能试验.试验结果表明,通过此工艺制备出的W-Cu复合粉末具有均匀的化学组成和较高的烧结活性,在1220℃烧结2h后,其烧结体密度可达理论密度的98.45%,且在合金中形成了对导热、导电性能具有重要作用的Cu网络结构.     

两种电场快速烧结方法制备W-Cu合金

为解决传统烧结方法制备W-Cu合金存在的烧结温度高、烧结时间长、晶粒长大严重等缺点,利用电场对材料烧结的促进作用,采用放电等离子烧结(SPS)和大电流电阻烧结两种电场快速烧结方法制备W-Cu合金。借助阿基米德排水法测量密度和金相显微镜、扫描电镜等分析测试方法,对两种电场快速烧结方法在不同烧结温度条件下(800、900、1 000℃)制备的W-20%Cu合金的致密化程度及显微组织结构进行对比研究。通过对两种烧结方法中电场密度的计算和烧结体显微组织结构中铜池的出现,结果表明:在本实验条件下,相比放电等离子烧结法,采用大电流电阻烧结法在加热过程中更容易产生场致发射效应,这有利于W-Cu合金组织的均匀分布,促进烧结致密化。大电流电阻烧结体的相对密度和显微组织结构均优于放电等离子烧结体;采用放电等离子烧结,烧结温度从800℃提高到900℃时,烧结体的相对密度增大,合金内部孔洞和晶粒的大小、分布更加均匀,但当烧结温度达到1 000℃时,烧结体的相对密度增幅不大,烧结体孔洞集中,且晶粒团聚;在大电流电阻烧结时,随着烧结温度升高,烧结体的相对密度增大,显微组织结构的均匀性也得到提高。     

Micro-Fast中升温速率和烧结温度对零件致密化的影响

采用Gleeble-1500D 热模拟机对316L不锈钢粉末进行烧结,制备出尺寸为Φ1.0mm×1.0mm的微型零件。研究了升温速率和烧结温度对微型零件微观组织及性能的影响。结果表明：随着升温速率的增大,粉末颗粒间孔隙数量减少、试样相对密度增加;随着烧结温度的提高,烧结试样基体孔隙数量减少,试样相对密度显著升高;在升温速率为50℃/s,烧结温度为900℃时,可以得到将近全致密的试样,而且烧结温度低于传统烧结方所用烧结温度;试样最大轴向尺寸变化出现在烧结阶段中,说明在多物理场耦合粉末微成形工艺中升温速率比烧结温度更重要。     

注射成形Fe—2Ni合金的机械性能和微观组织

采用金属粉末注射成形方法制备了Ｆｅ－２Ｎｉ合金试样，制得的试样强度，硬度指标达到了ＭＩＭ协会标准的典型值，而密度，延伸率还有一定的差异，分析了烧结温度，粉末装载量，化学组成和烧结气氛对试样机械性能和微观组织的影响。     

保温时间对气体雾化放电等离子烧结制备Al-40 wt.％Si合金组织和性能的影响

本文采用气体雾化和放电等离子烧结相结合的工艺制备过共晶Al-40 wt.％Si合金.采用XRD、SEM、静水压天平、显微硬度计和万能拉伸试验机研究保温时间对Al-Si合金相组成、显微组织、致密度和力学性能的影响.结果表明,保温时间30 min时可获得均匀分布在铝基体上的超细初生硅和高密度的合金组织;与气雾化制备的3.7...     

不同成分NASICON陶瓷的制备及其性能研究

首先采用溶胶-凝胶法合成NASICON先驱体粉末,然后利用热压和常压烧结法制备出NASICON陶瓷,着重分析了不同成分试样的晶相、致密度以及电导率等.结果表明,相对于常压烧结试样,热压烧结试样具有较高的致密度和较好的结晶性能;热压烧结试样NASI-CON(x=2.0)的离子电导率达到了2.3×10-3S.cm-1,明显高于常压烧结所得相同成分的试样;离子电导率随成分变化也有不同,当x在1.9~2.0之间时,试样的离子电导率最高,主要是由于该成分范围内试样的结晶度较高.     

涂层烧结及热处理工艺对GH202合金组织性能的影响

研究了涂层烧结及热处理工艺对ＧＨ２０２合金基材组织性能的影响。运用电子拉伸机、扫描电镜及光学显微镜,测定了拉伸试样的力学性能,并分析了试样的显微组织和拉伸断口。试验结果表明,ＧＨ２０２合金在１１５０℃固溶处理５ｈ后,合金表面进行高温涂层与烧结,在８５０℃时效６ｈ出炉空冷,合金基体晶粒细小,均匀;强化相γ弥散分布;合金强度提高,塑性改善,拉伸断口为韧性断裂。     

钆锆烧绿石的高温固相法制备及工艺影响研究

为获得高温固相法制备钆锆烧绿石的最佳工艺条件,弄清制备工艺对钆锆烧绿石物相纯度等的影响,研究以Gd2O3和ZrO2粉体为原料,综合考虑成型压力(0~15 MPa)、烧结温度(1 350~1 500℃)及保温时间(12~72h)对烧结效果的影响,设计L16(45)正交实验开展钆锆烧绿石的制备工作。借助粉末X射线衍射仪(XRD)及拉曼散射光谱仪(Raman)对所制备样品的物相及分子结构进行分析,利用扫描电子显微镜(SEM)对样品的显微形貌进行观察。结果表明:所考虑工艺参数中对钆锆烧绿石烧结效果的影响大小依次为烧结温度、成型压力和保温时间;钆锆烧绿石的最佳制备条件为成型压力15 MPa,1 500℃保温72h。同时,探讨了制备工艺对烧结效果的影响机理。     

真空消失模法制备高锰钢表面耐磨材料的研究

为了提高高锰钢表面初始硬度,采用真空消失模铸造工艺(V-EPC)对高锰钢表面合金化进行了研究,分析了合金铸渗层的组织和性能.结果表明,合金铸渗层由表及里分为3个区域,即烧结区、过渡区和熔合区,其与基体呈冶金结合.该材料表面合金层具有良好抗磨性能.