烧结-脱溶工艺制备多孔铜的压缩行为

利用烧结-脱溶法制备出了多孔铜材料,并通过形貌观察和压缩试验对其孔结构和力学性能进行了表征.结果表明:以工业纯铜粉末和尿素颗粒为原材料,经过压实、烧结和脱溶处理,可获得具有开孔结构、孔隙率60%～80%、孔径100～400 μm的多孔铜.该材料压缩应力与其密度直接相关,与孔径没有明显的关系.随密度增加(即孔隙率下降),压缩屈服强度和流变应力上升;随孔径变化,压缩应力-应变曲线变化不明显.     

电化学制备多孔硅的工艺对其形貌的影响

采用电化学腐蚀方法,将不同比例的乙醇和质量分数为40%的氢氟酸混合,并以此混合液为腐蚀液,在光照条件下,制备了N型轻掺杂的多孔硅。讨论了不同电化学腐蚀条件对多孔硅结构的影响。研究表明,电流密度、腐蚀时间和氢氟酸质量分数越大时,制备的多孔硅越深,孔径也越大,当以上三者数值过大时会导致多孔硅机械强度急速减弱。由表面形貌可知,当多孔层孔径小于500nm时其机械强度良好,当孔径超过这一阈值尤其是大于800nm时,多孔层骨架则极易断裂。     

粉末冶金法制备多孔Ni-Ti合金的烧结过程研究

研究粉末冶金法固相烧结多孔体的原理及工艺参数,并对多孔Ni-Ti合金烧结进行实验研究,结果表明,在140MPa压力下压制,在950℃下粉末冶金固相烧结制备的Ni-Ti合金,具有以NiTi为主相的、合适孔隙度的合金.     

造孔剂含量对粉末冶金不锈钢多孔材料孔隙率和抗压强度的影响

利用粉末冶金法制备了不锈钢多孔材料,研究了造孔剂含量对其孔隙率和抗压强度的影响。结果表明:随着造孔剂含量的增加,不锈钢多孔材料的平均孔隙率增大、抗压强度下降;造孔剂的质量分数控制在40%～50%之间时,可在保证强度的前提下使不锈钢多孔材料具有较高的孔隙率。     

热塑性聚酰亚胺多孔材料制备工艺的探讨

以热塑性聚酰亚胺多孔材料制备工艺为研究对象,考察主要工艺参数（冷压压力、烧结温度及保温时间）对多孔材料关键指标（含油率和油保持率）的影响;采用反向传播神经网络（BPNN）和径向基神经网络（RBFNN）,建立其油保持率预测模型,分别考察了Levenberg-Marquardt算法和拟牛顿算法优化网络模型的运算量和精度。结果表明：随着压力、温度和时间的提高,材料孔隙率降低,从而含油率呈现下降趋势;而油保持率由材料孔径和孔隙率共同决定,正交实验表明其与工艺参数关系较复杂;同时RBFNN模型因采用径向基函数,在小输入量范围内可产生高响应,为此,更适合热塑性聚酰亚胺多孔材料冷压烧结工艺特点。     

球形多孔高温合金材料的制备与性能

采用含有机物的镍基高温合金原粉,用粉末烧结法制备了球形多孔高温合金材料.利用扫描电镜观察试样的显微组织,利用Instron电子拉伸试验机测试试样的抗压强度.结果表明:试验条件下该材料的最佳烧结工艺是烧结温度1 200 ℃、保温时间1 h随炉冷却;其孔隙分布均匀,孔径大小一致;其素坯通过高温烧结,骨架处的金属颗粒之间产生了烧结颈,形成了烧结结合;其孔隙率随造孔剂(尿素)含量的增加而增加,当造孔剂含量为40%时,可得到孔隙率为81.62%的多孔材料.该材料具有优良的能量吸收性能,其压缩性能随孔隙率和孔径的增加而下降.     

低压烧结制备多孔NiTi形状记忆合金的结构及性能

采用低压烧结法制备了多孔NiTi形状记忆合金;研究了在1050℃下烧结不同时间所制备合金的结构及性能,并与常规粉末烧结方法制备的合金进行了比较。结果表明:低压烧结法在短时间内制备合金的孔隙可控性好,孔径主要分布在50~200μm之间,孔隙相互连通,呈网状分布,无明显各向异性;同时表现出良好的力学性能和超弹性能。     

不锈钢过滤管多孔材料的制备及其性能

以气雾化奥氏体316L不锈钢粉末为原料,采用粉浆浇注法制备不锈钢过滤管多孔材料,分析了烧结工艺对烧结坯过滤性能的影响,对烧结后材料的开孔隙率、孔径及透气度进行了研究.结果表明:在10-3Pa的真空度下烧结不锈钢过滤管,烧结温度为1300℃,保温3 h后随炉冷却至室温,可制备出开孔隙率38.05%、孔径分布在1～65μm范围、平均孔径为5.78μm的不锈钢过滤管多孔材料.     

多孔材料的应用研究与发展前景

针对多孔材料的性能特征、制备方法及应用领域,分析得到多孔材料在未来研究中将面临的主要问题,并对多孔材料的应用研究及发展趋势做出了科学预测及前景展望。     

造孔剂对多孔碳化硅陶瓷制备工艺和抗弯强度的影响

研究了造孔剂石墨和淀粉对多孔碳化硅陶瓷制备工艺和抗弯强度的影响。结果表明:石墨中含有碳和SiO2等成分,碳在高温烧结过程中因氧化而排出,较好地保留了气孔,SiO2补充了烧结助剂,降低了烧结温度;而淀粉在烧结过程中氧化完全,烧结温度偏高;将质量分数分别为70%的碳化硅、20%的石墨和10%的烧结助剂混合成型后,在空气中于1 270℃烧结2h可制备出开孔率为43.8%、抗弯强度为19.6MPa的多孔碳化硅陶瓷。     

机械合金化制备TiC/W纳米晶复合粉体的烧结特性

利用高能机械球磨制备出W-10%TiC复合粉体并进行烧结,分析了粉体特性和烧结体的组织形貌.结果表明:球磨使引入的镍铁和钨形成固溶体,并且产生大量缺陷,从而促进烧结致密化.随着球磨时间的延长,粉体晶粒尺寸下降,点阵畸变逐渐增大,经过球磨后粉体具有较高的烧结活性,并且随着球磨时间的延长,复合粉体烧结后密度逐渐增加.烧结体显微组织均匀致密,没有间隙和空洞出现,其中钨颗粒近似呈球状,粒径为20～30 μm,碳化钛颗粒基本保持原始颗粒大小(1～2 μm)弥散分布在相邻的钨颗粒边界处;钨镍铁相呈网状组织包围着部分钨和碳化钛颗粒,其体积随着球磨时间延长而增加.     

铜基金属粉末直接激光烧结工艺及成形件显微组织研究

对多组分铜基金属粉末(组分包括Cu、Cu-10Sn、Cu-8.4P)进行了直接激光烧结实验。优化激光功率和扫描速率,以实现粉末部分熔化状态下的液相烧结,其中Cu作为结构金属,Cu-10Sn作为粘结金属,而P元素则作为脱氧剂。激光烧结直接成形了尺寸为210mm×70mm×9mm的复杂形状铜基金属零件,在零件底部设置了预烧结层,以保证良好的激光烧结过程及成形精度。烧结致密度达理论密度的94.7%,而最大尺寸误差仅为0.78%。     

激光能量密度对金属粉末直接激光烧结球化的影响

在金属粉末直接激光烧结成形时,球化效应是一个非常不利的因素。此次采用球化效应较为明显的316L不锈钢粉末进行烧结实验,分析了球化效应产生的原因,对实验中产生的规律性现象进行了解释,并着重讨论了工艺参数中的扫描速率对表面球化的影响。实验表明,当扫描速率使得激光能量密度达到合适值时,可明显降低球化效应产生的程度。     

镍合金激光直接烧结成形制件显微结构及微观缺陷

利用自行研制的激光直接烧结快速成形系统进行了镍合金激光直接烧结成形试验，获得了具有复杂三维形状的镍合金样件；讨论了激光直接照射下镍合金材料的熔凝过程及微观结构特征。研究表明，烧结过程为不完全液相烧结。金属材料系统中添加铜可有效地抑制球化效应，改善制件内部存在的微观缺陷；制件内部单一层面微观组织呈枝晶和等轴晶两种组织不均匀分布，此两种组织形态沿制件堆积方向交替重复出现。     

采用喷撒工艺制备铁基粉末冶金摩擦材料

研究了喷撒工艺在45钢基体上制备铁基粉末冶金摩擦材料的压制、烧结工艺,分析了工艺参数对铁基粉末冶金摩擦材料性能的影响,对摩擦层与钢板结合强度进行了重点分析.结果表明:试验条件下的最佳生产工艺的预烧结温度1 050℃,保温时间2 h,压制压力500 MPa,终烧结温度1 030℃,保温时间2 h,在此条件下,试样具有较高的硬度、适宜的密度及良好的结合强度.     

自蔓延燃烧合成多孔NiTi形状记忆合金的显微组织和孔隙结构

以镍粉和钛粉为原料,采用自蔓延燃烧合成技术制备了多孔NiTi形状记忆合金,研究了压坯压力、镍含量、钛粉粒径等参数对合金孔隙尺寸、孔隙均匀性和显微组织的影响。结果表明:自蔓延燃烧合成的NiTi合金为螺旋分层结构;压坯压力在100~200 MPa范围内再经自蔓延燃烧合成的NiTi合金的孔隙均匀,且为三维连通结构,比较理想;镍质量分数为40%左右时,孔隙的分布和三维贯通性均较理想;当钛粉粒径较大时,出现了大量的液相和NiTi2、Ni3Ti等杂质相,反应很不充分,钛粉粒径在50~100μm之间为好。     

小孔径窄分布型多孔聚酰亚胺保持架材料的制备及性能

采用冷压-烧结工艺制备小孔径窄分布型多孔聚酰亚胺保持架材料,对该材料的微孔结构、拉伸强度、邵氏硬度、摩擦学性能、含油性能、跑合性能进行试验研究,结果表明:多孔聚酰亚胺保持架材料孔隙率为17.3％时,材料的孔直径为1.08μm,孔占比达到70.1％,拉伸强度为78.3 MPa,含油保持率为94.9％,均比传统材料优异;该...     

铝含量对粉末冶金制备镁铝锆合金组织和力学性能的影响

运用粉末冶金工艺制备了Mg-xAl-1.5Zr(x=0,2,4,6,8,质量分数/%)合金,研究了铝含量对其组织和力学性能的影响。结果表明:镁铝锆合金主要由α-Mg基体、锆颗粒、β-Mg17Al12相组成,还存在一些微小的孔洞;铝含量的增加使合金组织趋于均匀化;Mg-6Al-1.5Zr合金具有最高的硬度和抗弯强度,分别为79.7HV和224MPa,但其塑性较差,断口呈准解理断裂的特征。