粉末注射成型金刚石制品的溶剂-热脱脂工艺

利用粉末注射成型技术对金刚石/铜基钎料粉末进行了注射成型实验,制备出了小型金刚石制品。采用溶剂–热脱脂二步脱脂工艺对金刚石制品进行脱脂处理。分析了溶剂脱脂过程中脱脂温度及脱脂时间对脱脂率的影响规律;利用扫描电子显微镜观测了不同溶剂脱脂时间下微观孔隙形成情况;考察了分别在H2和N2气氛下热脱脂效果。结果表明:采用正庚烷为脱脂溶剂时,溶剂脱脂温度越高、脱脂时间越长,溶剂脱脂率越大,在35℃脱脂2.5 h后,脱脂率达到了92.1%,金刚石制品形成了大量的连通孔隙。在600℃保温60 min热脱脂后,金刚石制品中的黏结剂已全部脱除,制品中未发现鼓泡、开裂、塌陷等缺陷,脱脂效果良好。在热脱脂过程中,H2气氛脱脂相对于N2气氛脱脂碳含量增大了0.05%,氧含量减少了0.13%,在H2中脱脂更利于后续烧结过程中金刚石制品的有效烧结。     

椎间融合器金属粉末注塑成型精度测量实验研究

基于喂料流动试验确定的最佳喂料配方,在精密注塑机上用椎间融合器模具按照最佳注塑工艺参数进行注塑,并在1 350℃下烧结出椎间融合器。测量结果表明,椎间融合器的关键尺寸稳定,精度较高,达到使用要求。通过扫描电子显微镜观察,脱脂后金属粉末占坯体的比例很大,表明粘结剂基本脱除。3D测量激光显微镜观察显示最终烧结制品的表面平整,表面高度差在10μm以内,表面光洁度较好,证明基于此配方的不锈钢椎间融合器金属粉末注塑成型方法完全可行。     

聚苯硫醚的固相成型工艺研究

本文研究了PPS粉末固相压缩烧结成型工艺,重点研究了压缩工艺参数对制品生密度和机械性能的影响规律,其中包括:压缩压力、最大压力保持时间、施压速率、压缩温度等对PPS制品的生密度和机械性能的的影响.结果表明,压缩工艺参数对制品性能有重大影响,适宜的压缩工艺条件为:最大压力150～200MPa;保压时间:不低于3min;升压速率宜缓,在3min内达最大值.通过实验发现,压缩温度对制品性能有重要影响,适宜的压缩温度应在PPS的Tg以上,Tm以下,以120℃为宜.在上述较好的工艺条件下,所压制品的相对密度可达0.94.本研究为PPS粉末固相压缩烧结成型工艺提供了重要的依据.     

丁基橡胶加工技术(2)

第3章 配方技术与配合剂3.1 概述 在橡胶制品加工业中,配方设计是技术人员充分施展其才华的一项工作。进行配方设计时,设计人员必须充分考虑制品所要求的物理机械性能、加工条件和配方成本,使三者取得最佳平衡。     

复合粘结剂对Al2O3基小孔径陶瓷过滤器性能的影响

采用有机泡沫浸渍工艺制备Al2O3泡沫陶瓷过滤器。通过对试样的抗压强度、热震稳定性等性能的检测以及利用扫描电镜（SEM）对试样显微结构进行研究,探讨了粘结剂对氧化铝基小孔径泡沫陶瓷过滤器性能的影响。实验采用正交分析方法,研究磷酸二氢铝、糊精、硅溶胶的加人量对制品性能的影响。结果得出最佳配比,其用量为：磷酸二氢铝40％、糊精0．5％、硅溶胶1％。采用最佳配方在1400℃下烧结所得的氧化铝基泡沫陶瓷过滤器常温抗压强度达到2．256MPa,同时试样加热到1100℃保温15min空冷后的残余强度保持率达到90％。     

基于螺杆挤出式工业陶瓷3D打印技术的最佳成型工艺研究

结合现有橡胶挤出机的喂料挤出方式研发出一种适用于工业陶瓷聚合物共混材料的新型三维（3D）打印成型方法。根据工业陶瓷聚合物共混的最佳混合喂料配方,利用自主设计的新型螺杆挤出式3D打印机进行打印成型实验,将输料温度、喷头温度、出料速度、成型平台温度4个因素作为实验变量,采用正交试验打印出实验模型毛坯件,根据所得毛坯件的表面精度和成型品质进而确定出工业陶瓷聚合物共混3D打印最佳成型工艺。     

紫杉醇提取液的甲醇-水体系初分离工艺

采用甲醇-水体系脱脂除杂法对紫杉醇提取液的初分离工艺进行了研究。通过单因素和正交实验考察了甲醇体积分数、脱脂时间和脱脂温度3个因素对脱脂效果的影响。结果表明,各因素的影响程度为脱脂温度>甲醇体积分数>脱脂时间,确定最佳工艺条件为:甲醇溶液体积分数40%、脱脂时间10 h、脱脂温度12℃。在此条件下,杂质去除率为31.2%,紫杉醇回收率为89.6%。此工艺使紫杉醇在损失较小的情况下达到了理想的初分离效果,具有操作简便、成本低、环境污染小等特点,适于大规模应用。     

10D系列超细旦涤纶长丝的开发

采用熔体直纺的工艺制得了高稳定高均匀的熔体,成功研制了10D系列超细旦涤纶长丝产品。通过优化的工艺塔回流水装置、喷丝板、计量泵装置,新型金属烧结毡材料与金属无纺多孔毡结合的材料过滤,熔体输送温度在282~284℃及较高压力的条件下,制备出的产品品质稳定,后加工及织造效果良好。     

层状复合陶瓷材料制备工艺与性能关系

通过对Al2O3/ZrO2层状复合陶瓷制备工艺与性能关系的研究,表明配合料的均匀性及流动性对制品的最后性能起关键作用.本实验条件下最佳烧结工艺为:1650℃×2h,升温速率1～2℃/min.该层状陶瓷的抗弯强度随相对密度的提高而提高,硬度和断裂韧性与相对密度关系不大.层状陶瓷较单层陶瓷具有较高的硬度、断裂韧性和强度.     

同步转子密炼机混炼工艺的研究

本实验配方采用全钢子午线轮胎胎面胶。通过用同步转子密炼机在不同填充系数、冷却水温度、上顶栓压力、转子转速的条件下进行了实验,具体分析了硫化胶各种物理机械性能的差异以及产生差异的原因,并找出了最佳的工艺条件：填充系数0．6、冷却水温度40℃、上顶栓压力0．5MPa和转子转速160rpm。     

The study of near-net shape lithium aluminosilicate glass-ceramics by direct ink writing

3D printing, a competitive manufacturing technology, has opened up new possibilities for fabricating complex structure ceramic components, but near-net forming is still difficult. This work presented a kind of near-net forming lithium aluminosilicate (LAS) glass-ceramics using direct ink writing (DIW) method by controlling thermal shrinkage. To achieve this goal, a high solid-loading ink was prepared using low thermal expansion LAS glass-ceramic powder containing β-spodumene as raw material. And we comprehensively evaluated the effects of the rheological properties of the slurry and sintering process on the thermal and mechanical performances. Attributed to the restricted sintering activity and thermal deformation of LAS glass-ceramic particles, the 3D-printed samples sintered at 1300 ^◦C for 2 h showed an average linear shrinkage of 0.84% with a flexural strength of 45.59 ± 2.82 MPa and a compressive strength of 65.58 ± 3.99 MPa, respectively. The results suggested that LAS glass-ceramics were excellent candidate materials for near-net forming 3D printing.     

基于3D打印技术制造柔性传感器研究进展

与传统的涂覆、沉积等加工手段相比,使用3D打印技术可制造复杂立体功能结构的传感器,将3D打印与柔性传感技术结合可以促进未来生物医疗、人工智能等领域的发展。本文介绍了国内外基于3D打印技术制造柔性传感器的最新进展,其中包括聚酰亚胺等多种基底材料、纳米金属等多种打印传感材料;按照熔融沉积、黏弹性墨水沉积、粉末烧结熔化、还原光聚合和材料喷射的制造原理分别阐述了多种传感器的材料选择、成型特点,并对制造方法进行总结分析。虽然3D打印制造柔性传感器件存在着缺乏行业标准及多种类打印材料等问题,但经过不断创新与发展,3D打印将成为柔性传感领域极佳的制造手段。     

3D打印高分子材料研究进展

简单介绍了不同3D打印技术的原理,并对不同打印技术所用的高分子材料进行了介绍。其中,聚乳酸和聚己内酯的加工性能、生物相容性和可降解性能较好,通过共混改性可以提高其力学性能,可应用于熔融沉积打印;聚碳酸酯和丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料的力学性能和加工性能良好,均能用于熔融沉积打印;聚醚醚酮的加工性能较差,但力学性能和尺寸稳定性较好,可应用选择性激光烧结打印技术,也可以应用高温下的熔融沉积技术;光敏树脂利用光引发剂引发固化,通过改性可提高其力学性能,从而应用于立体光固化技术;高分子粉末烧结温度低,力学性能和尺寸稳定性好,多用于选择性激光烧结技术。     

金属硫化物陶瓷摩擦材料的制备与性能研究

以硫粉、锡粉、三硫化二锑为烧结剂,再加入其他辅助原料,利用金属硫化物的低熔点烧结制备陶瓷摩擦材料。研究了原料的不同配比对金属硫化物陶瓷摩擦材料的体积密度、气孔率、力学性能、摩擦性能以及显微结构的影响。硫含量对金属硫化物陶瓷摩擦材料性能有很重要的影响,通过对比寻求较为理想的原料配比,并对其实际应用的可行性进行探讨。     

感应炉用炉衬的性能研究

以试验用石英砂为主要原料,α-Al2O3微粉为烧结剂,硼酸为助烧剂,按5～1mm、1～0mm、〈0.088mm的颗粒级配进行配比,干式捣打成形,并在1550℃,烧成4h。通过改变α-Al2O3微粉和硼酸加入量,测试和比较了α-Al2O3微粉和硼酸加入量对试样烧结后性能的影响。实验结果表明：α-Al2O3微粉的适合加入量为3%～4%,硼酸的适合加入量为2%。     

感应炉用炉衬的性能研究

以试验用石英砂为主要原料,α-Al2O3微粉为烧结剂,硼酸为助烧剂,按5～1mm、1～0mm、<0.088mm的颗粒级配进行配比,干式捣打成形,并在1550℃,烧成4h。通过改变α-Al2O3微粉和硼酸加入量,测试和比较了α-Al2O3微粉和硼酸加入量对试样烧结后性能的影响。实验结果表明:α-Al2O3微粉的适合加入量为3%～4%,硼酸的适合加入量为2%。     

原料预合金化对微波无压烧结金刚石工具性能的影响

以Fe₆₀Cu₄₀预合金粉和单质粉为基础原料,利用微波无压烧结在850 ℃制备了FeCu/WC基金刚石复合材料刀头。通过探讨物料在微波场中的升温特性设计了微波无压烧结制度。采用扫描电子显微镜（SEM）、万能试验机、激光拉曼光谱等表征手段,对比研究了预合金粉和单质粉微波烧结样品的组织形貌等微结构信息,并获得了样品的硬度、致密度、横向断裂强度等力学性能。结果表明,与常规烧结方法相比,微波强化烧结可将温度降低至900 ℃以下,金刚石颗粒没有出现石墨化转变;FeCu/WC基配方在850 ℃微波烧结样品的洛氏硬度、相对致密度、横向断裂强度分别达到102.7 HRB、98.5%、1 035 MPa。并对微波烧结的强化机制和原料预合金化对于基体的增强机理进行了初步探讨,微波无压烧结对于预合金粉体金刚石刀头的制备表现出良好的应用前景。     

金属粉末注射成型工艺

将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域，不但扩大注射成型技术的应用，同时也推动粉末冶金工艺的发展。详细讨论金属粉末注射成型工艺及其应用，对其材料选择，产品与模具的设计、注射成型工艺过程及烧结工艺过程进行了系统的分析，并展望了该工艺中金属粉末、粘结剂、注射成型装备和工艺过程数值模拟软件等方面的发展趋势。     

3D打印用ABS研究进展

介绍了三维（3D）打印技术、熔融沉积成型（FDM）与3D打印用丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）存在的问题,讨论了3D打印用ABS材料的成分配方、制备工艺、打印工艺、性能与用途,并指出加大对ABS材料的研究力度,使其能够应用于3D打印的同时,不断提升其打印制品的力学性能,赋予其多种特殊性能,以扩宽3D打印ABS材料的应用范围,是重要的研究方向之一。     

Digital light processing additive manufacturing of in situ mullite-zirconia composites

Digital light processing (DLP) can produce small series ceramic parts with complex geometries and tiny structures without the high cost of molds usually associated with traditional ceramic processing. However, the availability of feedstock of different ceramics for the technique is still limited. Mullite-zirconia composites are refractory materials with diverse applications, nevertheless, their 3D printing has never been reported. In this work, alumina and zircon were used as raw materials for additive manufacturing by DLP followed by in situ mullite and zirconia formation. Thus, coarse zircon powder was milled to submicrometric size, alumina-zircon photosensitive slurries were prepared and characterized, parts were manufactured in a commercial DLP 3D printer, debound, and sintered at different temperatures. The printed parts sintered at 1600 °C completed the reaction sintering and reached a flexural strength of 84 ± 13 MPa. The process proved capable of producing detailed parts that would be unfeasible by other manufacturing methods.