球磨WC-8Co粉末的放电等离子烧结

对WC-8Co粉末不同球磨时间后进行放电等离子烧结,研究了球磨时间及烧结温度对WC-8Co硬质合金微观结构及性能的影响。结果表明:球磨时间延长,粉末颗粒变细,晶格畸变增加,衍射峰强度降低,并随时间延长,团聚现象严重;采用放电等离子烧结,在1 200℃时,可以得到接近全致密的烧结样品,烧结温度低于传统方法的烧结温度;球磨时间在2 h以下时,样品的致密度、硬度和断裂韧性达到最佳,晶粒较小且分布均匀;延长球磨时间,性能显著下降且出现较多粗晶、空洞、Co池等缺陷。     

金属粉末注射成形用石蜡—油—聚乙烯粘结剂

研制了用于Fe-2Ni粉末注射成形的石蜡－油－聚乙烯粘结剂，选择了石蜡和聚乙烯组分，考察了油的加入对组分相容性、生坯强度、粉末装载量、喂料比热容、溶剂脱脂速率的影响。实验结果表明：石蜡－油－聚乙烯粘结剂是热力学不相容的体系；油的加入降低了混炼扭矩、最大粉末装载量和生坯强度，但同时也减少了注射缺陷，并使溶剂脱脂速度增大；加入该粘结剂，可使Fe-2Ni粉末装载量（体积分数）达60％，生坯强度达5．5MPa，溶剂脱脂速率大于2mm/h。     

3%C-Cu机械球磨复合粉末的烧结

为了给后续的致密化工序（如热挤压）提供较高质量的烧结坯,用扫描电镜和光学显微镜分析了3%C-Cu机械球磨复合粉末所制备烧结坯的显微组织,并研究了工艺参数对其相对致密度的影响规律。结果表明,烧结温度对未机械球磨混合粉烧结行为的影响很大,而机械球磨复合粉对烧结温度不敏感。真空热压烧结可以明显地促进致密化过程。提高烧结温度、延长烧结保温时间或增加热压压强,均有助于提高烧结坯的相对致密度。在相同条件下,烧结坯的相对致密度随着复合粉末机械球磨时间的延长而降低。     

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。     

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.     

高能振动球磨作用对纳米Al2O3相变温度的影响

为了探讨球磨作用对纳米A l2O3颗粒相变温度的影响,利用高能振动球磨机分别对纳米A l2O3进行不同时间的球磨,并将球磨作用后的A l2O3粉末在不同温度下进行退火处理。采用XRD、TEM、FT-IR及DTA等方法测定处理前后A l2O3粉末的结构、物相组成及相变温度。结果表明:随着球磨时间的增长,A l2O3的相变温度降低,当球磨时间达50 h时,-γA l2O3到θ-A l2O3相变以及-θA l2O3到-αA l2O3相变的温度均降低了100℃左右;球磨作用促进了A l2O3的晶化,同时可以造成纳米氧化铝的晶格缺陷,是导致相变温度降低的主要原因。     

纳米钨合金粉末常压烧结的致密化和晶粒长大

高密度合金由于具有密度和强度高、延性好等一系列的性能,在军工上被用作动能穿甲弹材料,纳米材料被认为是21世纪应用前景非常广阔的新型材料,采用纳米粉末可望大大细化钨合金晶粒,显著提高合金的强度、延性和硬度等力学性能,因而是制备新型高强韧高密度钨合金的很重要的研究方向。作者采用机械合金化（MA）工艺制备了纳米钨合金复合粉末,研究了纳米钨合金粉末在常压氢气气氛中的吉致密化和在烧结过程中的W晶粒长大行为,同时,指出了在液相烧结时存在的问题,即W晶粒加速重排、产生晶粒聚集与合并,迅速发生W晶粒长大,在较短时间内液相烧结时,W晶粒尺寸又长大到接近传统高密度合金水平,研究结果表明,MA纳米粉末促进了致密化,使致密化温度降低100－200℃;在一般固相烧结温度时可以得到晶粒粒径为3－5μm的细晶高强度合金。     

机械合金化制备Cu—Pb合金粉末的研究

研究了用机械合金化（MA）的方法制备非互溶体系的Cu-Pb合金粉末的机制,对MA过程中粉末的结构、组合形态的变化及Pb的分布进行跟踪分析,实验结果表明,Cu粉和Pb粉经机械合金化后可得到组合均匀、无偏析的合金粉末,为下一步压制、烧结工艺提供了组织保障。     

注射成形A1N高导热陶瓷蜡基粘结剂

研究并开发了一种适合于A1N陶瓷注射成形的蜡基多聚合物粘结剂。通过理论计算分析了所用粘结剂组元的热力学相容性,利用毛细管流变仪测量了喂料的流变性能,通过热重分析方法研究了粘结剂的热分解行为,有效地指导了脱脂工艺的设计,并通过考察不同温度下的脱脂形貌研究了脱脂工艺的合理性,研究结果表明：当粉末装载量为61％时（体积分数）,该粘结剂体系和粉末能够均匀、顺利地混合,喂料的流变因子范围为0.70-0.76(150℃）,体现出典型的假塑性流体特征并具有良好的注射性能;喂料有一定的温敏性,但是对注射压力的变化不敏感,最佳注射温度范围为150－160℃,该多聚合物粘结剂在脱脂过程中能够起到优良的形状维持作用,对于厚度在8mm的A1N零件,热脱脂总时间为60h左右;该粘结剂体系是一种性能优异、适合于A1N陶瓷注射成形的粘结剂。     

气压烧结制备氧氮微晶玻璃的杂质与热性能

利用XRD,DSC,SEM等检测手段,研究了用高能球磨法制备氧氮微晶玻璃原料过程中铁杂质的引入情况及杂质铁和非晶态粉末随气压烧结温度升高而变化的情况。结果表明:利用高能球磨法制备氧氮微晶玻璃原料会引入较多的铁;随气压烧结温度的增加,烧结体中铁逐渐长大球化并发存在形态的变化,非晶态粉末不断致密化且发生一系列的晶体种类变化。     

利用反应热处理制备纳米晶WC-10Co复合粉末

对反应热处理技术(即高能球磨 热处理)合成纳米晶WC-10Co复合粉末的工艺进行了研究,DTA和X-ray衍射分析结果表明：以W，Co粉和碳黑为原料的混合物经过一定的活化处理后，碳化钨可在572℃左右形成；当温度为800～1100℃，热处理时间为15～35min时，合成的纳米碳化钨晶粒尺寸为9～42nm．反应热处理技术是合成纳来晶WC-Co复合粉末的一种可行的方法．     

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。     

等离子烧结法制备FeAl/Al2O3复合材料

利用机械活化-放电等离子烧结的方法,将Fe-Al-Al2O3粉末经机械活化后快速烧结,得到致密且晶粒细小的FeAl/Al2O3块体复合材料.研究表明,在w（球）∶w（粉）=13∶1、转速170 r/min、球磨时间25 h的球磨参数下,粉体中的纳米级Al2O3颗粒,在细化和活化Fe、Al金属粉末的同时,还能有效地阻止金属粉末在烧结前合金化生成金属间化合物.在烧结压力40 MPa、烧结温度1050℃、加热时间15 min、保温时间10min的烧结参数下,制备的FeAl/Al2O3复合材料的致密度可达96.4%.     

聚乙二醇凝胶法制备CeO_2纳米晶

采用聚乙二醇凝胶法制备了不同粒径的单相CeO2 纳米晶。XRD分析表明 ,所合成的CeO2 纳米晶属于立方晶系 ,空间群为O5 H-FM 3M。TEM分析表明 ,CeO2 纳米晶呈球形 ,且随焙烧温度的升高 ,CeO2 纳米晶粒径增大。热失重分析表明 ,样品的失重率主要取决于焙烧温度 ,而焙烧时间的影响较小。密度分析表明 ,CeO2 纳米粉末的密度随焙烧温度的升高、粒径的增大而增加。     

机械合金化制备Cu-C纳米晶复合粉末

研究了不同碳含量的铜-碳混合粉末在机械合金化（MA）过程中组织形态特征及微观结构的变化规律。结果表明：粉末X射线衍射图谱的宽度和强度均随着球磨时间的延长逐渐加宽和降低，这是晶粒细化和晶格畸变共同作用的结果。随着机械合金化的进行，粉末的晶粒度逐渐减小，而晶格常数和畸变则不断增加。不同碳含量的铜-碳混合粉末经过24 h高能球磨后均可形成纳米级的铜基过饱和固溶体。机械合金化导致复合粉末晶粒的细化、晶界、亚晶界以及位错等晶体缺陷密度的增加是形成过饱和固溶体的主要原因。     

含碱金属碲酸盐玻璃低温粘度的研究

研究了不同碱金属离子的碲酸盐玻璃在较低温度范围内的粘度曲线,并采用麦夸特优化算法对曲线进行拟合.结果表明采用Fulcher方程和Williams方程都可以得到很好的拟合结果,并且两者参数之间存在一定的内部联系.利用得到的参数可计算玻璃中自由体积分数随温度的变化情况,并可计算得到的粘度变化速率.研究表明,含Li+离子的样品相对于含Na+离子和K+离子的样品来说其粘度变化速率较小.根据玻璃形成动力学理论,采用粘度变化速率表征玻璃的抗析晶性能更具准确性和科学意义.     

机械化学法合成二氧化锡纳米晶

采用机械化学法,以SnCl2、Na2CO3为反应物,以NaCl为稀释剂合成SnO2纳米晶,采用TEM、XRD等方法对制备的SnO2纳米晶进行表征,并分析了球磨时间、稀释剂的用量及热处理温度对SnO2纳米晶晶粒尺寸的影响．研究结果表明增加球磨时间和稀释剂的用量可以有效降低SnO2纳米晶的晶粒尺寸,利用该法制备的SnO2纳米晶粒径均匀,较优条件下晶粒尺寸可达7 nm．     

Fe-Ni-Cu-C合金粗粉注射成形件的力学性能和微观组织

对平均粒度为60μm的Fe-Ni-Cu-C合金粗粉进行了注射成形。分析了烧结温度、保温时间和烧结气氛对烧结件力学性能和微观组织的影响。结果表明,在1 225℃,保温1 h,H2和N2(体积分数)比为1∶3时得到的烧结件具有最好的力学性能,其抗拉强度为360 MPa,屈服强度为171MPa,硬度为54 HRB。     

聚乙二醇凝胶法制备CeO2纳米晶

采用聚乙二醇凝胶法制备了不同粒径的单相ＣｅＯ２纳米晶。ＸＲＤ分析表明,所合成的ＣｅＯ２纳米晶属于立方晶系,空间群为Ｏ＾５Ｈ－ＦＭ３Ｍ。ＴＥＭ分析表明,ＣｅＯ２纳米晶呈球形,且随焙烧温度的升高,ＣｅＯ２纳米晶粒径增大,热失量分析表明样品的失重率主要取决于焙烧温度,而焙烧时间的影响较小,密度分析表明,ＣｅＯ２纳米粉末的密主随焙烧温度的升高、粒径的增大而增加。     

PTT-PBT 共聚酯的流变性能研究

利用毛细管流变仪研究了 PTT-PBT(简称PTBT)共聚酯熔体的剪切流动性能,讨论了共聚酯组分、剪切速率和温度等因素对共聚酯熔体表观粘度的影响.结果表明,PTBT 共聚酯熔体为非牛顿假塑性流体,呈现典型的切力变稀行为.在相同温度下,TPBT 共聚酯的剪切应力和粘度均比对应的纯组分 PTT、PBT 为小.随 PBT含量的增多,共聚酯的剪切应力、粘度以及粘流活化能 E,η减小,而其非牛顿指数增加.共聚酯的 E,η和非牛顿指数 n 介于两纯组分的 Eη和n之间.