机械合金化-热压烧结制备金属间化合物Fe_3Si

采用机械合金化(MA)和真空热压烧结(HP)法制备金属间化合物Fe3Si。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DTA)和振动样品磁强计(VSM)分别用于分析化合物的物相、显微形貌、致密度和磁学性质。研究表明球磨55h可达到完全合金化,Si溶入Fe中形成饱和固溶体α-Fe(Si),晶粒尺寸约7～8nm。热压烧结后,α-Fe(Si)固溶体发生有序转变生成Fe3Si。磁性能测量表明:样品的矫顽力随烧结温度的升高而减小;随烧结时间的延长而减小;饱和磁化强度随烧结时间的延长而增大。     

以Al-B-C为烧结助剂的SiC陶瓷热压烧结工艺

以SiC超细粉末为原料,Al粉、B粉和碳黑为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备了SiC陶瓷,重点研究了烧结助剂含量(4～13 wt％)对SiC陶瓷物相组成、致密度、断面结构及力学性能的影响.除SiC主晶相外,X射线衍射图还显示了Al8B4C7相的存在;当烧结助剂的含量从4 wt％增至13 wt％时,扫描电镜照片显示陶瓷断面形貌从疏松结构变成致密结构,存在晶粒拔出现象;陶瓷力学性能随着烧结助剂含量的增加先升高后降低.当烧结助剂含量为10 wt％时,SiC陶瓷的力学性能达到最高,抗弯强度为518.1 MPa,断裂韧性为4.98 MPa·m1/2.Al、B和C烧结助剂在1850℃烧结温度下形成的Al8B4C7液相促进晶粒间的重排和传质,并填充晶粒间的气孔,提高了陶瓷致密度.     

高活性B_4C-SiC超细复合粉体的制备及烧结

以B4C、SiC粗粉为原料,采用机械合金化制备高活性的B4C-SiC超细复合粉体。通过XRD、SEM、LPSA和IR等测试技术研究球料比、过程控制剂及球磨时间对复合粉体性能的影响,确定机械合金化制备B4C-SiC超细复合粉体的最佳工艺条件,研究机械合金化过程中粉体有序-无序转变过程。随后,采用热压烧结工艺验证复合粉体的烧结活性。结果表明:球磨机转速是250 r/min的条件下,球料比为30:1,过程控制剂为2wt%,球磨时间为120 h时,可获得晶格无序的B4C-50wt%SiC超细复合粉体;该复合粉体在1900℃,30 MPa热压条件下烧结1 h,其体积密度为2.62 g/cm3,达到理论密度的93%,比普通混合粉体在相同热压条件下获得样品的致密度提高了8.1%;机械合金化工艺制备的B4C-SiC超细复合粉体具有极高的烧结活性。     

机械合金化法制备电动汽车电机用Fe-Si-Al合金粉

利用机械合金化法制备电动汽车电机用Fe-Si-Al合金磁粉;采用X射线衍射分析和扫描电子显微镜分别表征机械合金化过程中合金粉体的相结构和形貌,采用热分析对合金粉体的稳定性进行分析。结果表明:按照(FeSi)_(75)Al_(25)的原子比进行配料合金粉体,球磨10 h生成纳米晶α-Fe(Al,Si)固溶体,为体心立方晶体结构,粒径为1~20μm;球磨15 h,颗粒不断细化,晶粒粒径可达30 nm;(FeSi)_(75)Al_(25)磁粉在机械合金化过程中形成了具有典型层状结构且表面各种元素均匀分布的合金粉末包覆薄膜,无非晶相生成。     

机械合金化法制备N型Skutterudite热电材料研究

研究了采用机械合金化加热压烧结工艺制备n型Skutterudite热电材料的工艺路线.采用了XRD、DTA等测试方法分析了试样的成分,研究了NixCo1-xSb3系材料采用机械合金化加热压烧结的基本工艺路线.研究表明Ni含量在0.2以下的NixCo1-xSb3系材料在球磨10h之后进行2h热压烧结后,试样基本上转化为CoSb3相,并且已经有大量的Ni被置换入CoSb3的晶格之中,形成(NixCo1-x)Sb3材料.     

机械合金化制备Cu-Cr-C复合粉体

以Cu、Cr、C粉末为原料,采用机械合金化方法制备CuCr-C复合粉体,其中Cr、C的添加量按照Cr_3C_2质量分数为5%来计算;利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究机械合金化过程中粉末的物相和微观形貌,并结合能谱仪(EDS)面扫描得到粉末的元素微观分布。结果表明:随着机械合金化的进行,C、Cr和Cu形成Cu-Cr-C过饱和固溶体,随着球磨时间的延长,粉末粒径细化,颗粒形态由片状向球状发展;球磨30 h后,生成Cr_3C_2增强相,粉末细化趋势变缓并逐渐产生团聚,故原位生成Cr_3C_2的最佳球磨时间为30 h。     

Si3N4／SiC纳米复合陶瓷的微观结构

利用ＪＥＭ２０００ＥＸⅡ高分辨电镜和ＨＦ２０００冷场发射枪透射电镜对Ｓｉ３Ｎ４ＳｉＣ纳米笔合陶瓷材料的微观组织，结构和成分进行了研究。结果表明，ＳｉＣ颗粒弥散分布基体相β－Ｓｉ３Ｎ４晶内和晶界，晶内ＳｉＣ颗粒与基体相的界面结构有三种类型；１）直接结合的的界面；２）完全非晶态的界面；３）混合型的界面，晶间ＳｉＣ颗粒与基体相的界面大部分是直接结合的。     

机械合金化制备PLZT(5/54/46)陶瓷

研究了机械合金化制备PLZT陶瓷.实验结果表明,采用纳米TiO₂原料,球磨5h就能得到PLZT粉体,而采用微米TiO₂原料,球磨30h也只有少量的PLZT出现.可见纳米粉体在机械合金化制备PLZT粉体过程中起了重要的作用.机械合金化制备的PLZT粉体具有很好的烧结性能,在1000℃的烧结条件下可以得到致密度达97％的PLZT陶瓷,并且所得PLZT陶瓷的压电性能和铁电性能与其它文献报道的相当.这为实现铁电陶瓷与电极低温共烧打下了基础.     

球磨时间对机械合金化Al-8Ti合金组织的影响

采用机械合金化方法制备Ａｌ－Ｔｉ合金时，球磨时间影响粉体的粒度、结构和相组成，从而影响合金成型后的组织结构与性能。经过足够长时间球磨后，Ａｌ、Ｔｉ混合粉转变为单一Ａｌ（Ｔｉ）过饱和固溶体，且颗粒细小均匀；成型后可获得Ａｌ基体上弥散分布细小Ａｌ３Ｔｉ颗粒的Ａｌ－Ｔｉ合金。     

热压烧结添加MoS2的Ti3SiC2复合陶瓷及性能

利用热压烧结工艺(Hot-Pressing Sintering HP)制备不同MoS2质量含量的Ti3SiC2复合陶瓷,并研究其性能.研究表明,在烧结温度为1 400℃,30 Mpa压力,保温60 min的条件下,Ti3SiC2复合陶瓷烧结体的相对密度达99%以上.在Ti3SiC2中添加MoS2能大幅提高材料的性能,当MoS2含量为4 w%时,Ti3SiC2复合陶瓷的显微硬度达到7.83 Gpa,同时它的电导率达到10.05×10#S·m-1.在载荷为38 N和转速为400 r/min下,Ti3SiC2复合陶瓷在干摩擦和油润滑两种摩擦条件下的摩擦系数分别为0.176～0.283和0.062～0.134,并且试样的磨损率分别为2.657×10-6 mm3·N-1·m-1和1.968×10-7 mm3·N-1·m-1,比单相Ti3SiC2陶瓷的磨损率(9.9×10-5 mm3·N-1·m-1)小.     

高温等静压烧结碳化硅基复相陶瓷的强化与增韧

本文通过Si₃N₄、TiC及SiC晶须补强SiC基复相陶瓷的高温等静压烧结,研究了复相陶瓷的显微结构与力学性能,探讨了晶须及第二相颗粒对复相陶瓷的强化与增韧机理．结果表明,不同的补强颗粒及晶须在基体中的作用也不同,Si₃N₄的引入将在基体与第二相颗粒之间产生径向压应力,阻碍裂纹的扩展,TiC的引入将在基体与第二相颗粒之间产生径向张应力,诱导裂纹的偏转;SiC晶须的引入也将产生阻碍裂纹扩展的机制,从而达到SiC基复相陶瓷强化与增韧,改善其力学性能．     

TiAl合金粉末热等静压组织及其力学性能均匀性研究

目的 研究圆柱包套经热等静压后内部不同位置粉末TiAl合金的组织与力学性能,为后续复杂结构包套热等静压整体成形工艺优化提供参考.方法 将装填有Ti-47Al-2Cr-2Nb雾化粉末的不锈钢包套在1230℃/170 MPa/3.5 h条件下热等静压,利用扫描电子显微镜观察烧结后包套内不同区域的显微组织,利用显微硬度计测量...     

热等静压烧结制备细晶粒Ce,Y:SrHfO3闪烁陶瓷

Ce:SrHfO₃陶瓷因具有高密度和高有效原子序数, 对高能射线具有很强的阻止能力。同时, Ce:SrHfO₃陶瓷还具有快衰减和高能量分辨率等优异的闪烁性能, 引起了研究人员的广泛关注。由于传统的烧结方法难以实现非立方结构Ce:SrHfO₃陶瓷的透明化, 本研究采用真空长时烧结和短时真空预烧结合热等静压烧结(Hot Isostatic Pressing, HIP)方法制备Ce,Y:SrHfO₃陶瓷。以金属氧化物和碳酸盐为原料, 1200 ℃下煅烧8 h可以获得平均粒径为152 nm的纯相Ce,Y:SrHfO₃粉体。1800 ℃真空烧结20 h获得平均晶粒尺寸为28.6 μm的不透明的Ce,Y:SrHfO₃陶瓷, 而两步烧结法可以制备光学透过率良好的Ce,Y:SrHfO₃陶瓷。本研究详细分析了陶瓷致密化过程中微结构的演变, 探究了预烧结温度对Ce,Y:SrHfO₃陶瓷密度、显微结构和光学透过率的影响。真空预烧(1500 ℃×2 h)结合HIP后处理(1800 ℃×3 h, 200 MPa Ar)所获得的Ce,Y:SrHfO₃陶瓷在800 nm处的最高直线透过率为21.6%, 平均晶粒尺寸仅为3.4 μm。在X射线激发下, Ce,Y:SrHfO₃陶瓷在400 nm处产生Ce³⁺ 5d-4f发射峰, 其XEL积分强度比商用锗酸铋(BGO)晶体高3.3倍, Ce,Y:SrHfO₃陶瓷在1 μs门宽下的光产额约为3700 ph/MeV。良好的光学和闪烁性能可以拓宽Ce,Y:SrHfO₃陶瓷在闪烁探测领域的应用。     

Ti对C－B_4C－SiC复合材料显微结构与性能的影响

本文就烧结助剂Ｔｉ对Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ碳／陶复合材料显微结构与性能的影响进行了研究，Ｘ射线衍射表明Ｔｉ在烧结温度下与Ｂ发生反应在晶界生成ＴｉＢ２，并产生液相，有效地促进了Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的烧结，抑制了晶粒的长大，使复合材料密度与强度大幅度地增加，电阻率下降；同时ＴｉＢ２在氧化时生成致密的ＴｉＯ２，包裹了易氧化的Ｂ４Ｃ和Ｃ，使制品难氧化，从而大大提高了制品的抗氧化性能．     

热压烧结固溶复合TiB2-NbB2陶瓷的结构与性能

过渡金属硼化物与TiB₂具有相同的晶体结构和相近的晶格常数,因此通过适当的工艺手段能够与TiB₂形成固溶体.本文以NbB₂作为掺加剂,通过热压烧结制备了TiB₂-NbB₂固溶复合陶瓷.研究了掺加剂含量对烧结材料力学性能的影响,材料的显微结构分别由EPMA、SEM和TEM测定.研究结果表明,NbB₂可以部分固溶到TiB₂中形成固溶体,并有助于细化TiB₂晶粒,同时材料的力学性能得到提高.     

CVI结合浆料浸渍法制备2D C/SiC复合材料的微观结构和力学性能

采用CVI结合浆料浸渍工艺制备2D C/SiC复合材料。研究了SiC微粉对复合材料微结构和力学性能的影响。结果表明,当碳纤维预制沉积SiC80h后,微粉主要渗入到纤维束间。复合材料的力学强度随着渗微粉前CVI时间的增加及渗入浆料浓度的降低而增加。微粉的渗入大大降低了材料的层间剪切强度,而对材料的拉伸强度影响较小。     

热等静压工艺参数对ZTC4钛合金力学性能的影响

为了使ZTC4钛合金铸件具有较优的力学性能,系统地研究了热等静压温度、时间、压力等工艺参数对ZTC4钛合金铸板力学性能的影响.结果表明:热等静压工艺参数变化对ZTC4钛合金室温拉伸性能、弯曲性能都有影响,其中对ZTC4钛合金伸长率的影响最为明显,但对冲击性能影响不显著.综合考虑各因素,在920℃/125MPa/2h热等...     

SiC w/BAS复合材料的显微结构及力学性能的研究

本文采用热压烧结法制备出致密的SiCw增强BAS玻璃陶瓷基复合材料．结果表明,BAS基体晶化后获得以钡长石为主晶相和莫来石为次晶相的复相BAS玻璃陶瓷．晶须的加入对BAS基体有显著的强韧化效果,加入30vol％SiCw可使材料的室温抗弯强度和断裂韧性分别由基体的156MPa和1．40MPa·m1/2提高到356MPa和4．06MPa·m1/2．TEM观察结果表明,晶须／基体界面结合良好,无界面反应物和非晶层的存在．断口形貌和压痕裂纹扩展路径的SEM观察结果表明,复合材料的主要增韧机制为裂纹偏转、晶须的拔出和桥接．