粉末短流程成形固结技术的研究及展望

针对粉末冶金行业最新发展的几种短流程成形固结新技术,结合华南理工大学近十多年来在粉末材料-工艺-装备-零件一体化方面开展的研究,重点阐述了粉末冶金温压成形、高速压制成形、喷射成形、多场作用下粉末成形与烧结一体化技术的研究进展及应用情况。指出在粉末冶金成形固结研究领域,合理拓展现有粉末冶金技术规范的空间,有望给传统粉末冶金成形固结技术注入新的活力。粉末冶金成形固结新技术的不断出现,必将促进先进制造业和高技术产业的快速发展,也必将给材料工程和制造业带来更加光明的前景。     

磁场在金属材料制备成形中的应用

讨论了稳恒磁场、变化磁场对金属凝固组织、基体中合金元素的固溶度以及Al-Cu合金热裂的影响,介绍了动磁压制技术的原理、特点及应用情况,磁场在提高NdFeB永磁体的磁性能和在粉末固相、液相烧结致密化中的应用,并展望了磁场在金属凝固和粉末冶金中未来的研究和应用发展前景.     

高体积分数的 SiCp/Al复合材料的 SPS致密化机理研究

运用放电等离子烧结（SPS）技术制备出体积分数达60％，致密度达99％的SiCp／Al复合材料．从烧结工艺的控制及电场的影响两方面对SPS烧结SiC，／Al复合材料的机理进行了研究，认为SPS烧结SiCp／Al复合材料的致密化过程主要依靠烧结温度、压力及升温速率的合理搭配，使Al熔融粘结SiC颗粒，而又不溢出模具；烧结过程中未发现明显的放电现象，可能由于电场太弱不足以引发放电．     

放电等离子烧结技术

本文介绍了近几年来在日本迅速发展的放电等离子烧结技术,除概要地介绍了这种烧结新技术的原理和特点外,着重介绍了放电等离子烧结技术在制备梯度功能材料和快速烧结细晶粒陶瓷方面的重要应用,其中后者包括了作者最近在日本大阪府立产业技术研究所取得的部分研究结果．     

脉冲电流烧结技术及其在氮化铝透明陶瓷烧结中的应用

脉冲电流烧结(Pulse electric current sintering,PECS)是近十年发展起来的一种特殊的快速烧结技术.介绍了脉冲电流烧结的特征、研究现状及其在氮化铝透明陶瓷烧结中的应用.     

粉末注射成形技术在烧结NdFeB永磁体制备中的应用

全面介绍了采用注射成形技术制备烧结NdFeB永磁体的工艺过程；总结了粘结剂、磁场取向及成形、脱脂和烧结工艺对最终产品的影响；比较了注射成形和传统粉末冶金压制成形制备的NdFeB磁体的性能；在分析现状的基础上，指出了现阶段存在的问题。     

放电等离子烧结制备羟基磷灰石类生物材料的研究进展

放电等离子烧结是一种快速烧结技术,具有热压等技术无法比拟的优点。将放电等离子烧结技术应用于羟基磷灰石类生物材料,不仅可在较低温度下实现快速致密化,防止羟基磷灰石在烧结过程中分解,使晶粒细化,还有助于提高材料的力学性能。将羟基磷灰石与其他材料复合并采用放电等离子烧结可赋予材料新的特性,弥补纯羟基磷灰石材料在力学性能方面的缺陷。今后对于该技术制备羟基磷灰石类生物材料的研究应当向多孔材料方向发展,并对材料进行多角度生物学评价。     

纳米Cu粉末的SPS烧结与晶粒长大行为的研究

为了研究金属材料在放电等离子烧结(SPS)过程中晶粒的长大行为和激活能的变化情况,利用SEM、FESEM、TEM等技术分析测定了纳米Cu粉坯体在SPS过程中组织形貌和晶粒尺寸的变化情况.研究表明:特定的工艺和烧结制度下,应用SPS技术可以得到均匀、致密的组织;脉冲电流的作用使晶粒表面大大活化,晶粒长大激活能大大降低,材料在迅速烧结的同时,晶粒也迅速长大.     

放电等离子烧结技术及其在陶瓷制备中的应用

综述了放电等离子烧结(SPS)技术在国内外的发展概况,简单介绍了SPS系统的基本配置,深入探讨了SPS的烧结机理及其技术特点,着重介绍了SPS技术在制备高致密度、细晶粒陶瓷等方面的应用,并对燃烧合成氮化硅粉体进行了放电等离子烧结的试验研究,得到了机械性能优于热压烧结的氮化硅陶瓷.结果证明放电等离子烧结在陶瓷的快速致密化中显示出了极大的优势,是一项有重要使用价值和广泛前景的新技术.     

放电等离子烧结技术制备MgAl2O4透明陶瓷的研究进展

MgAl2O4透明陶瓷由于其优良的力学性能及在可见光和红外波长范围内优异的光学性能,被认为是一种非常重要的光学材料.总结归纳了放电等离子烧结(SPS)技术制备MgAl2O4透明陶瓷的研究进展,重点介绍了温度和压力对材料最终光学性能的影响.分析表明,放电等离子烧结过程中升温速度、预压力对最终光学性能有较大影响.据此提出了相应的解决措施,并对今后的研究应用方向进行了展望,为进一步的深入研究奠定了基础.     

放电等离子烧结新型NdFeB永磁材料工艺研究

采用放电等离子烧结技术制备了新型NdFeB磁体，研究了烧结工艺和热处理工艺对磁体的磁特性、尺寸精度及致密度的影响。同时利用B-H回线仪、扫描电子显微镜对其磁特性、显微组织结构进行了分析测试。结果表明，这种新型的烧结NdFeB磁体具有独特的显微组织结构，主相NdFe14B晶粒细小、尺寸均匀，富钕相弥散分布在主相边界上。获得最佳工艺条件下制备的磁体的磁特性为：最大磁能积(BHmax)240kJ／m^3，内禀矫顽力(Hci)1160kA／m，磁体的密度达到7．58g／cm^3，接近材料的理论密度，同时磁体的尺寸精度达到20μm。     

SPS界面反应增强机制调控的软磁复合材料磁性能和电阻率

设计软磁复合材料(SMCs)的绝缘层要兼顾软磁性能和电阻率。本研究以Fe/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄复合体系为例, 研究界面MnO₂氧化剂对样品软磁性能和电阻率的影响, 揭示提高软磁性能和电阻率的SMCs界面放电等离子烧结(SPS)氧化还原机制。采用球磨法制备添加0、0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%和1.0wt% MnO₂的核壳结构Fe@Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄(MnO₂)复合粉末, 随后SPS烧结制备Fe/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄(MnO₂)块体SMCs样品, 通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征该样品的结构特征, 用精密电阻测试仪和振动样品磁强计测试该样品的电阻率和磁性能。研究发现, 添加0.5wt% MnO₂的Fe/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄(MnO₂)块体SMCs样品比未添加样品电阻率提高33.7%、饱和磁化强度提高6.9%。研究结果表明, SPS烧结增强SMCs界面快速氧化还原反应, MnO₂氧化剂的添加使界面铁氧体离子浓度变化, 降低了B位电子跃迁频率, 提高有效波尔磁子数及B-B磁超交换作用, 表现出同时提高SMCs的软磁性能和电阻率的多重效应。     

非均匀磁场螺旋波等离子体研究进展

螺旋波等离子体具有高电离率、低工作气压、低外加磁场、无内电极、静态均匀性好等特点,广泛应用于聚变研究、等离子体推进、等离子体材料处理等领域。均匀磁场和非均匀磁场下螺旋波等离子体的耦合效率有所不同,在螺旋波等离子体源中应用非均匀磁场可显著改善等离子体参数和射频能量吸收,提高等离子体电离效率。本文主要对非均匀磁场下的螺旋波等离子体的磁场设计及分布、放电特性、应用进行综述,并展望了非均匀磁场螺旋波等离子体的发展方向。     

磁场烧结在材料制备中的应用

综述了近年来磁场烧结在材料制备中的应用情况，重点分析了磁场烧结对烧结动力学、材料组织结构等方面的影响，简要介绍了磁场烧结在超导材料制备中的应用。     

磁场作用下的金属凝固研究进展

磁场作用下的金属凝固已成为金属材料基础研究和开发制备新技术的重要领域.综述了交变/旋转磁场、直流磁场作用下金属凝固的研究历史及现状,运用电磁学及金属凝固原理,揭示了磁场对凝固组织形貌及凝固过程产生的影响及主要机制,并对以后的理论研究工作提出了建议.     

行波磁场在晶体生长过程中的研究进展

针对行波磁场的应用评述了其近几年理论和实验的研究进展,包括行波磁场原理、行波磁场发生器的设计、行波磁场在晶体生长过程中的效应。论述了在晶体生长过程中行波磁场引起的子午线流对导电熔体的稳定性、生长界面形貌和溶质分布的影响,指出了该领域当前研究存在的问题并展望了其发展趋势。