粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的研究进展

概述了粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的研究进展, 介绍了颗粒增强镁基复合材料的常用基体和微米级、纳米级增强体。重点阐述了粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的工艺, 包括增强体预处理工艺、混合粉体成形工艺及烧结工艺。总结了粉末冶金制备工艺对复合材料组织与力学性能的影响规律, 包括增强体-基体界面结合情况的研究和颗粒增强体强化机制的探究。最后, 对粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的发展前景进行了展望, 并提出改进措施。     

粉末冶金原位合成法制备钛基复合材料的研究进展

本文从制备钛基复合材料所需的基体和增强体的选材出发,阐述了粉末冶金方法在颗粒增强钛基复合材料中的研究与应用,并就未来粉末冶金技术在颗粒增强钛基复合材料中的研究方向阐明了观点。     

粉末冶金颗粒增强钛基复合材料研究进展

颗粒增强钛基复合材料具有优异的力学性能，粉末冶金技术在制备颗粒增强钛基复合材料上有很大优势。本文从钛合金基材、颗粒增强相选择及制备工艺与性能等方面综述了粉末冶金颗粒增强钛基复合材料的研究进展，指出提高密度、降低成本是粉末冶金颗粒增强钛基复合材料的发展方向。     

CNTs增强铜基复合粉末制备的研究进展

粉末冶金法制备碳纳米管(CNTs)增强铜基复合材料是新型碳材料增强传统金属材料的重要研究方法和制备途径。本文阐述了常用的制备CNTs/Cu复合粉末的方法,对每种方法的优缺点进行了分析和评价,为粉末冶金法制备CNTs/Cu基复合材料提供了选择依据和参考,最后对CNTs/Cu复合粉末的发展趋势进行了展望。     

粉末冶金法制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展

颗粒增强钛基复合材料因具有高强度、轻量化、耐蚀性和高温力学性能优良等特点被广泛应用于航空航天、汽车工业、医用工程领域。本文介绍了钛基复合材料在国内外的发展概况与研究成果,阐述了钛基复合材料基体组成、增强体形貌及物理性质、增强体引入方式、制备工艺及力学性能等方面,重点讨论了利用不同粉末冶金法制备颗粒增强钛基复合材料的工艺特点及材料特性,并对其进一步研究提出展望。     

粉末冶金技术在制备超导材料中的应用

近年来,粉末冶金技术在制备高场磁体所需的实用超导材料方面取得了较大的进展,并已成为现有常规制备技术的重要的潜在竞争方法。本文扼要评述了粉末冶金制备技术如冷粉末工艺,热粉末工艺,多孔粉末烧结体浸渍工艺,富锡的铌锡化合物粉末工艺等的流程、现状和前景。粉末冶金技术制备的多纤维超导复合材料在高磁场下载流能或防止因受应力或应变而致的超导性能退降方面比常规导体有所改善,并已试制了一些小型高场磁体,上述进展使得人们对粉末冶金技术在超导材料制备中的应用产生很大兴趣。有些方法已开始由实验室规模过渡到工业生产。本文在介绍上述情况的同时,亦提到了这些方法的局限性和尚需解决的问题。     

掺杂方式对Al2O3/Mo复合材料组织及性能的影响

分别采用固-固、液-固和液-液掺杂方式向钼粉中引入Al2O3,然后用粉末冶金法制备出掺杂钼粉,经压制、烧结制成Al2O3颗粒增强钼基复合材料.对掺杂钼粉及钼坯进行SEM形貌观察,并测定复合材料的密度和显微硬度.结果表明,液-液掺杂能够制备出粉末颗粒小、密度及硬度高的Al2O3/Mo复合材料,其掺杂Al2O3颗粒细小且分布较均匀.     

粉末冶金在CNTs增强金属基复合材料中的应用

碳纳米管(CNTs)具有优异的力学和物理化学性能,是理想的复合材料增强体之一。综述了近几年国内外通过粉末冶金方法进行CNTs增强金属基复合材料制备的应用,阐述了用粉末冶金法制备CNTs/金属基复合粉末和块体材料的进展,最后对其应用前景进行了展望。     

混料工艺对稀土添加SiCp/Al基复合材料组织性能的影响

以SiC粉末、Al-Si合金粉末及CeO2粉末为原料,采用3种混料方式(机械混合法、球磨干混、球磨湿混)、在球磨干混条件下采用不同混料时间进行混料,并采用粉末冶金法制备了稀土添加SiCp/Al基复合材料,对复合材料进行SEM表征及力学性能测试,研究了混料工艺对稀土添加SiCp/Al基复合材料组织性能的影响.结果表明:球...     

专利信息

制备颗粒增强镁基复合材料的工艺一种制备颗粒增强镁基复合材料的工艺属于材料领域。步骤如下:确定复合材料中的合金元素的成分和增强相,增强相颗粒含量控制在2%~15%,将配比好的粉末进行混合,球磨混合后的粉末在保护气氛下取出;将混合好的粉末压制成块状,将块状预制体在惰性气体保护下进行烧结,混合粉末在烧结过程中合成镁基复合材料的增强相;镁基体材料的熔炼;预制体的熔解过程,预制体首先烘干,再选取熔体温度加入镁熔体中,保温进行搅拌;将熔体静置后浇注,铸造成型。本发明制备出增强相颗粒细小,分布均匀,界面结合良好,具有良好的力学、物…     

用于制备高性能钛基复合材料的碳包覆钛复合粉体研究进展

钛基复合材料中增强相的形貌和分布是决定材料性能的关键,常规粉体机械混合后烧结引入增强相的方式存在形貌难调控、分布单一且均匀性差等问题,导致其强化效果不佳。针对该问题,本团队开发了一系列碳包覆钛复合粉体,通过设计包覆碳源的结构与组成调控粉体烧结过程中增强相的形成路径,不仅实现了增强相形貌调控和不同形貌的组合搭配,而且得到了晶内和晶界双增强相组织,大幅提升了钛基复合材料的力学性能。在此基础上,将碳包覆钛复合粉体拓展应用至钛基复合材料的3D打印领域,解决了高品质复合粉体缺乏并制约其发展的瓶颈问题。总结并评述了碳包覆钛复合粉体在制备钛基复合材料中取得的研究结果与工作进展,为增强相设计与调控提供新的研究思路及技术路线。     

氧化钨氢气还原制备超细钨粉的研究现状

超细钨粉以其显著的优点,早已成为多种重要功能材料和结构材料的主要原料,但以喷雾干燥法等常规制粉工艺制得的钨粉末均为前驱复合氧化物粉末,必须对其进行氢还原才能最终制备出超细钨基复合粉末或钨基复合材料.为此,该文作者综述了氧化钨及其复合氧化物粉末的还原工艺、原理及不同条件下还原后所得粉末的特性,分析了采用不同特征的氧化钨及其复合氧化物做原料可得到不同性能还原W粉的原因,并对氢气还原过程中粉末粒度及其均匀性的影响等因素进行了详细论述,获得了一些参考性认知.     

预扩散处理对原位生成TiC_p/Fe基粉末冶金复合材料组织与性能的影响

将水雾化Fe粉与Ni粉、Mo粉、Ti粉混合均匀,然后在800℃、50%H2+50%Ar(体积分数)气氛保护下进行预扩散处理,将预扩散粉与电解Cu粉和石墨粉混合,通过压制与烧结,制备Ti C颗粒增强Fe基复合材料。通过X射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析和力学性能测试等手段,研究预扩散处理对原位生成Ti Cp/Fe基粉末冶金材料组织与性能的影响。结果表明:Fe-Ni-Mo-Ti混合粉在800℃下预扩散处理后形成表面粗糙的团球状预扩散粉末颗粒,但合金元素在Fe粉颗粒内分布不均匀。与用混合粉制成的Ti Cp/Fe基复合材料相比,用预扩散粉制备的材料孔隙率略有增加。随预扩散时间延长,材料中富Ti区的尺寸减小,组织明显细化,珠光体分布更均匀,同时形成大量弥散分布的粒径在0.1~0.5μm的Ti C颗粒。材料的硬度和抗弯强度都随原料粉预扩散时间延长而提高,用60 min预扩散粉制成的Ti Cp/Fe基复合材料的硬度HRB和抗弯强度分别达到63.6和613.7 MPa,比用混合粉制成的Ti Cp/Fe基复合材料分别提高11.8%和38.3%。用预扩散粉末制备的Fe基复合材料的断裂形式为具有一定韧性断裂特征的脆性断裂。     

氩气雾化镍基粉末高温合金及粉末特性研究进展

概述了国内外镍基粉末高温合金的发展、氩气雾化制粉技术的特点、氩气雾化镍基高温合金粉末的特性和增材制造用镍基高温合金粉末的发展方向，重点介绍了镍基高温合金粉末的形貌与粒度控制、氧化特性、气体脱附行为和缺陷形成及控制措施。讨论了镍基高温合金粉末特性与合金缺陷之间的内在关系，总结了缺陷消除措施的研究进展，明确了未来粉末涡轮盘用氩气雾化镍基高温合金粉末质量优化的发展方向，并对高品质氩气雾化镍基高温合金粉末促进增材制造技术在航空航天领域的应用进行了展望。     

Reaction Synthesis of Titanium Matrix Composites Through Powder Metallurgy Processing Technique

Titanium matrix composites reinforced with 10, 20 and 30 vol.% of in situ TiB–TiC reinforcements were fabricated using powder metallurgy method which offers economical solution for production of high performance materials. The in situ composites were produced by reaction of sintering of uniformly blended and compacted powders of titanium and boron carbide in required proportions. XRD analysis confirmed the completion of in situ reaction. SEM studies confirmed uniform distribution and the shape of the reinforcement, TiB as whiskers and TiC as equiaxed particles. The effect of morphology and reinforcement volume on properties of the composites were evaluated by measurement of modulus, hardness, three-point bend test and compression test at ambient temperature along with unreinforced titanium. The study has revealed that the composites with increasing percentage of the reinforcements exhibited improved properties due to the presence of TiB whiskers distributed uniformly. Fractography of the three-point bend tested samples revealed the plastic mode of fracture for unreinforced titanium and the composites exhibiting mixed mode of fracture.     

金属增材制造用钛粉制备研究

金属增材制造技术正朝着产业化的方向发展,钛粉是金属增材制造领域的主流原料之一。本文概述了钛及钛合金的熔炼技术,重点介绍了感应熔炼,并对目前主流的钛粉制备技术进行了对比和分析,包括基本原理、优缺点和影响粉末特性的因素等。此外,还介绍了数值模拟在钛粉制备上的应用,并对钛粉制备工艺在金属增材制造领域的发展做出了展望。     

原位合成颗粒增强铜基复合材料的研究进展

弥散强化型铜基复合材料,兼具优异的导电导热性能、高强度、良好的热稳定性和耐磨性,是核反应堆、航空器及高端装备中各种导电导热元件的关键材料,在核电、航空、交通、军事等诸多重要领域有不可替代的作用。原位合成法是在一定温度下金属基体内发生化学反应,原位生成一种或几种陶瓷增强体的技术。原位反应制备颗粒增强铜基复合材料存在两个重要的问题亟待解决：一是增强相的团聚问题,二是增强相的尺寸调控问题。本文总结了几种较为常用的制备弥散强化型铜基复合材料的原位合成方法,并对比分析了几种方法的特点、优劣及技术难点。同时,本文综述了原位合成法对铜基复合材料中颗粒尺寸和分布的影响,分析了原位合成法不同参数对复合材料力学及综合性能的影响规律,并从增强相颗粒形核与生长的原理出发,提出了促成细小弥散颗粒增强相的工艺方案。     

航空航天用高品质3D打印金属粉末的研究与应用

作为金属3D打印的主要耗材,金属粉末对打印产品的质量有着至关重要的影响,航空航天、国防、医疗等领域精密复杂零件的3D打印对粉末性能,如粒度、形貌和纯净度等有着较高的要求。研究并介绍了航空航天领域3D打印用高品质镍基、钴基合金及钛合金等金属粉末的基本要求及主要制粉工艺;对两种常用的高质量金属粉末制备工艺真空感应熔炼氩气雾化法(VIGA)和等离子旋转电极法(PREP)进行了比较,指出VIGA法细粉收得率高,但存在空心粉和卫星粉;PREP粉球形度高、表面光洁、粉末粒度分布窄、流动性好、陶瓷夹杂少,在金属3D打印领域具有独特的优势。为进一步提高PREP粉的质量,应开发更新一代等离子旋转电极雾化制粉技术及装备,提高细粉收得率和生产效率。