钛合金放电等离子烧结温度分布和电流密度的数值模拟

根据焦耳定律和傅立叶定律建立钛合金放电等离子烧结过程中的热电耦合方程,利用有限元分析软件ANSYS对钛合金放电等离子烧结过程中的热电效应进行数值模拟,得到放电等离子烧结过程中的温度分布、温度梯度和电流密度.结果表明,加热速度对试样温度分布有显著影响,而随着试样尺寸的增大,影响减小.加热速度对温度梯度的影响不大,而试样尺寸对温度梯度的影响较大;在轴向,电流密度分布呈驼峰状,在细颈处达到最大值7.97 A/mm2.     

碳化硼粉末放电等离子烧结电—热—力多场耦合数值模拟与实验验证

针对碳化硼样品的放电等离子烧结,利用Drucker-Prager Cap模型描述了碳化硼粉末烧结过程中的致密化行为,从而建立了电-热-力多场耦合模型。碳化硼的热学和电学参数被定义为温度和密度的双变量函数。结果表明,模拟的电流和温度变化趋势与实验结果较吻合,最大值位于压头与模具接触位置,并且随着烧结的进行,不断向样品移动。轴向应力在样品内是主要应力,模具内周向应力为10 MPa左右,剪切应力和径向应力可以忽略不计。实验的平均相对密度为92.4%,模拟的平均相对密度为92.3%,误差为0.1%,验证了模型的准确性。     

纳米Cu粉末的放电等离子烧结

利用放电等离子烧结装置考察了纳米铜粉坯体的升温过程,研究了烧结速度和烧结温度对烧结等效电阻、烧结体相对密度及晶粒尺寸的影响。结果表明：在烧结过程中存在着最佳的烧结速度,当烧结速度为150℃／min时,样品致密度达到峰值88％左右,晶粒的平均尺寸接近200nm,且烧结的等效电阻随升温速度的增加而降低;纳米Cu粉末在250℃时开始烧结成块,随烧结温度提高,烧结致密度不断提高,电阻降低;但是当升温速度过快,烧结温度过高时,出现反致密化现象。     

放电等离子烧结新型NdFeB永磁材料研究

研究了采用放电等离子烧结技术制备新型NdFeB永磁材料。重点考察了工艺条件对磁体的磁特性、尺寸精度和密度的影响。利用B-H回线仪、扫描电镜和电子能谱对其磁特性、显微组织结构和成分进行了分析测试，同时考察了材料在电解液中的电化学特性及其氧化腐蚀特性。结果表明：与传统烧结NdFeB相比，这种新型NdFeB磁体的显微组织明显不同，其晶粒尺寸细小均匀，富钕相弥散分希；磁体的最佳磁特性为最大磁能积2401kJ／m^3矫顽力1260kA／m；密度达到7．58g／cm^3；尺寸精度为20μm；磁体同时具有良好的抗腐蚀性。     

放电等离子烧结过程中粉末颗粒内部温度场的模拟及颈部演变

摘要建立了用于模拟导电材料在放电等离子烧结（SPS）过程中粉末颗粒热传导行为的计算模型,以球形铜粉为研究对象,对颗粒内部温度分布和颈部尺寸变化进行了模拟计算和分析,模拟结果表明;SPS过程中颗粒内部的温度分布极不均匀,烧结颈部的长大速率在烧结过程中并不一致．不同烧结阶段颈部尺寸变化的模拟结果和实验测定结果基本吻合,揭示了SPS过程中烧结颈部形成和长大的根本原因是颗粒接触部位的局部高温。     

放电等离子烧结技术进展

放电等离子烧结(SPS)是具有升温速度快、烧结时间短、所制得的材料致密度高、外加压力和烧结气氛可控等特点的一种材料制备的新技术。综述了SPS技术在国内外的发展状况,介绍SPS技术的基本原理与装置,探讨了SPS技术在贵金属领域的应用和存在的问题。     

放电等离子烧结NdFeB永磁材料的显微组织研究

采用放电等离子烧结技术制备了Nd15Dy1.2Fe余Al0.8B6永磁材料.通过扫描电镜和透射电镜观察和磁性能测试,研究了不同烧结温度和回火处理后的磁体显微组织及其对磁性能的影响.结果表明:在烧结温度为810℃时,可获得均匀细小的显微组织,通过回火处理能优化磁体显微组织,改善富钕相分布,从而达到提高磁性能的目的.同时,选区电子衍射研究发现,回火处理使三角晶界处富钕相的晶体结构由近似双六方结构转变为面心立方结构.     

放电等离子烧结制备多孔镍催化材料

研究以球形雾化镍粉为原料通过放电等离子烧结(SPS)制备多孔镍块体催化材料的新工艺,用SEM、氮吸附和XRD分析制备的多孔镍块材的微观结构和相组成,并进一步研究多孔镍材对甲烷部分氧化法(POM)制取合成气反应的高流速催化性能。结果表明,采用SPS工艺可制备出孔隙率大于70%的纯净多孔镍材,850 ℃保温120 s制备的镍材可应用于流速达2.70 L/min的POM反应,经其催化的CH4转化率高于80%     

放电等离子烧结制备高性能NdFeB永磁材料

采用放电等离子烧结技术制备高性能新型NdFeB永磁材料,研究烧结工艺和热处理工艺对磁体组织性能的影响。采用扫描电子显微镜观察磁体的微观组织,利用B-H回线仪检测磁体的磁性能。结果表明:较高的烧结温度有利于磁体的致密化,但过高的温度则阻碍液相在主相晶界的浸润,从而降低磁体的致密度。在优化工艺条件下制备出具有独特的微观组织且最佳性能为Br=1.351 T,Hci=674.4 kA/m,BHm=360.4 kJ/m3的新型SPS NdFeB磁体。     

机械合金化ODS钴基合金粉末的放电等离子烧结

采用机械合金化（MA）和放电等离子烧结（SPS）技术制备了Y2O3弥散强化Co基合金，研究了高能球磨过程中粉末形貌和微观结构的变化规律以及机械合金化粉末的放电等离子烧结行为。结果表明：在球磨的初始阶段（≤8h），粉末粒度和晶粒尺寸显著减小，晶格畸变增大；球磨8h以后，粉末粒度、晶粒尺寸和晶格畸变的变化渐缓；但进一步延长球磨时间，使Y2O3弥散粒子的分布更加均匀。采用放电等离子烧结技术，在1100℃，10min条件下便可制备出相对密度〉99％的合金试样，所得合金平均晶粒小于5μm，经过均匀化热处理后，合金的室温抗压强度和压缩延伸率分别达到1982MPa和27％，优于铸造钻基合金。     

机械合金化法合成Ti60A140粉末及脉冲放电等离子烧结

采用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜对用机械合金化法制备的Ti60A140纳米级粉末及其SPS烧结块体的形貌、组织及微观结构进行了研究。结果表明，Ti和Al的粉末随着球磨时间的延长有明显地细化趋势，球磨5h后产生非晶，20h后完全接近非晶相。采用脉冲放电等离子烧结（SPS）技术，在1200℃温度下能够制备出较高硬度的Ti-Al金属间化合物块体材料。     

机械合金化法合成Ti60Al40粉末及脉冲放电等离子烧结

采用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜对用机械合金化法制备的Ti60A l40纳米级粉末及其SPS烧结块体的形貌、组织及微观结构进行了研究。结果表明,Ti和A l的粉末随着球磨时间的延长有明显地细化趋势,球磨5h后产生非晶,20 h后完全接近非晶相。采用脉冲放电等离子烧结(SPS)技术,在1200℃温度下能够制备出较高硬度的Ti-A l金属间化合物块体材料。     

用放电等离子烧结技术制备AgSnO2电接触材料

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Ag-10%SnO2电接触材料。对材料的微观结构,断口形貌,电弧侵蚀表面形貌和烧结过程进行了研究。实验结果表明,Ag-10%SnO2电接触材料的SPS过程由3个基本阶段构成。在SPS过程中,颗粒的形状和尺寸随晶界的形成而发生变化。所得材料显微组织显示,SnO2颗粒弥散分布于Ag基体中,无颗粒聚集现象。SPS技术烧结的Ag-10%SnO2材料由于晶粒细小而具有较高的强度与较好的塑性。在800 ℃/5 min的烧结条件下,材料的拉伸断口形貌出现较多大而深的韧窝,韧窝中包含氧化物颗粒。Ag-10%SnO2电接触材料的断裂模式为微孔缩聚塑性断裂。材料的电弧侵蚀表面显示出大量的浆糊状凝固物和气泡。     

高能球磨制备纳米WC-Co复合粉末及其SPS烧结

本文采用高能球磨法制备纳米结构WC-Co粉末,并采用放电等离子体烧结方法(SPS)对该纳米粉末进行致密化。使用X射线衍射、SEM等手段分析了高能球磨对WC-Co复合粉末中WC晶粒尺寸和粒度的影响。发现经过90h左右的高能球磨,WC-Co的粉末粒度可以达到300nm左右,而WC的晶粒尺寸可以细化到8nm左右。经过SPS烧结后,合金中的WC相的晶粒尺寸可以保持在300nm左右,而Co多以fcc结构出现。     

放电等离子烧结法制备三元硼化物基耐磨覆层材料的研究

研究了在H13钢表面采用放电等离子烧结法制备Mo2FeB2系三元硼化物基金属陶瓷覆层的组织及耐磨性,分析了覆层与钢基底界面形成的特点,覆层的硬度分布及磨损机制。结果表明,在1050℃烧结,保温5 min时,可获得相对密度为99.2%的三元硼化物(Mo2FeB2)基金属陶瓷覆层,显微硬度达1400 HV,覆层和钢基体的结合处存在一个过渡层。由于硬质相的抗磨作用得到充分发挥,该覆层具有良好的耐磨性。     

基于快淬NdFeB粉末的放电等离子烧结永磁的组织和性能

利用纳米晶快淬NdFeB粉末为原材料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了高密度各向同性块体永磁.研究了放电等离子火花烧结磁体不同部位的磁性能和显微组织形貌,比较了烧结压力对磁体的组织和性能的影响.结果表明,由于组织的差异,烧结磁体不同部位磁性能略有不同,内部的剩磁较高,磁体边缘的矫顽力较高,而半径中点处的综合磁性能最好.烧结压力对烧结磁体的密度、显微组织,晶粒大小和形状以及磁性能都有重要影响.高的烧结压力有利于提高磁体密度、减小粗晶区体积、改善磁性能.SPS磁体中存在明显的晶间交换耦合作用.