放电等离子烧结技术制备Tb-Fe-Co/Ti复合梯度磁光靶材

采用放电等离子烧结技术制备了Tb—Fe-Co／Ti复合梯度磁光靶材。利用扫描电子显微镜和电子能谱对材料的显微组织形貌及化学成分进行了观察和分析。结果表明，这种Tb—Fe-Co／Ti复合梯度靶材具有宏观组织不均匀性和微观组织连续性的特征。各梯度层之间的原子扩散现象不明显。层间界面结合良好，不存在微裂纹，从而具有较好的力学性能。     

Al2O3含量对放电等离子烧结Al2O3/Cu复合材料组织与性能的影响

以微米级Cu粉为基体相,纳米Al₂O₃颗粒为绝缘相,采用机械球磨和放电等离子烧结工艺相结合的方法制备Al₂O₃/Cu复合材料,研究Al₂O₃含量对复合材料微观结构、电阻率和热导率的影响。结果表明,Al₂O₃/Cu复合材料为核?壳结构,随Al₂O₃含量增加,Al₂O₃包覆层对Cu基体的包覆效果逐渐提升;当w(Al₂O₃)为5%时,Al₂O₃/Cu复合材料的热导率较高,为85.92 W/(m·K),但电阻率偏低,仅为12.6 mΩ·cm。当w(Al₂O₃)增加至15%时,虽然Al₂O₃/Cu复合材料的密度降至6.69 g/cm³,孔隙率较高,但电阻率显著提高至2.09×10⁸ mΩ·cm,约为Cu电阻率的10¹¹倍,且热导率为7.6 W/(m·K),明显高于传统金属基板的热导率。     

放电等离子烧结TbFeCo磁光靶材工艺研究

研究了采用放电等离子烧结技术制备TbFeCo磁光靶材的工艺过程，考察了烧结温度对材料组织均匀性和致密度的影响。利用扫描电子显微镜和能谱分析仪对材料的微观组织形貌及成分进行了分析，同时用阿基米德法测量了材料的密度。结果表明：适当的提高烧结温度可以使材料得到均匀的组织，理想的致密度。但过高的烧结温度会造成材料局部组织的熔化，使材料的组织均匀性变差，l010℃的烧结温度是制备具有均匀组织和理想致密度Tb(Fe，Co)3材料的最佳温度。     

化学镀Al2O3/Cu复合粉烧结体的组织研究

采用化学镀法制备了Al2O3/Cu复合粉体,将复合粉体在160MPa的压力下保压5nin压制,在1 000℃保温1h、N2保护烧结,得到体积分数为50％的Al2O3p/Cu复合材料.通过SEM对复合粉体的形貌和复合材料的断口进行观察,通过光学显微镜对复合材料组织进行观察,通过能谱仪对复合材料中颗粒和基体的界面进行成分分析,并对其密度和热膨胀系数进行测定,结果表明:复合材料中Al2O3颗粒分布均匀,与Cu基体结合良好;复合材料相对密度为88.6％,100 ～ 300°C的热膨胀系数在(8.7～14.3) ×10-6/K之间.     

Ca3Co2O6块体的放电等离子烧结及热电性能研究

采用短时固相反应和放电等离子烧结(SR-SPS)方法, 制备了单相多晶Ca3Co2O6陶瓷块, 系统研究了制备条件及烧结工艺对Ca3Co2O6陶瓷块显微结构及热电性能的影响. 研究表明, 950 ℃下固相反应2 h即能得到单相树枝状, 尺寸约1～3 μm的Ca3Co2O6粉末, 延长焙烧时间虽然对物相影响不大, 但会引起粉末颗粒长大, 不利于SPS烧结;SPS烧结温度强烈影响着Ca3Co2O6陶瓷块的制备, 本实验范围内, Ca3Co2O6陶瓷块体的最佳制备条件为950 ℃固相反应2 h, SPS 900 ℃保温5 min, 此时Ca3Co2O6陶瓷块具有p型半导体特性, 电阻率ρ随温度的升高急剧下降, 然后趋于平缓(高于600 ℃);Seebeck系数S随温度(100 ℃以上)升高稍有下降, 热导率κ表现为先下降后增加, 在500 ℃时仅为1.73 W·m-1·K-1. 综合电性能与热性能结果, 其无量纲因子ZT随温度升高呈上升趋势, 在本实验范围内, 于700 ℃下达到最高值0.02.     

冷压烧结法制备Al2O3/Cu复合材料

采用压坯烧结加复压复烧工艺制备出A12O3／Cu复合材料。Al2O3颗粒的尺寸分别为2μm、7μm、10μm，体积含量分别为5％、10％、15％。结果表明，一次烧结工艺是影响材料密度的关键因素；复压及复烧能够进一步提高复合材料的密度及性能。金相组织观察表明，Al2O3颗粒分布均匀，与基体的界面结合良好。     

放电等离子烧结制备TiC_p/M2高速钢复合材料

采用高能球磨法制备TiCp/M2高速钢复合粉末,并通过放电等离子烧结(SPS)制备TiC颗粒增强M2高速钢复合材料(TiCp/M2)。研究SPS工艺参数对复合材料的致密化规律、显微组织和力学性能的影响。结果表明:SPS可以实现TiCp/M2高速钢复合粉末的低温快速致密化;复合材料的相对密度、硬度和抗弯强度随烧结温度的提高均呈现先增大后减小的趋势。在1040℃烧结时,增大压力或延长保温时间,TiCp/M2复合材料的相对密度、硬度和抗弯强度均有所提高,在50MPa压力下保温10min所制备的TiCp/M2高速钢复合材料具有最佳综合性能,其M6C型复合碳化物的平均粒度为0.8μm,相对密度、硬度和抗弯强度分别为98.9%、HRC57和1685MPa。     

机械活化-放电等离子烧结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,在球粉质量比13:1、转速170r/min、球磨时间25h的球磨条件下,Fe-40%(原子数分数)Al-10%(质量分数)Al2O3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40MPa、烧结温度1 050℃、加热时间15min、保温时间10min的工艺条件下,制备的FeAl/Al2O3复合材料的相对密度达96.4%.     

致密烧结Ti/Al2O3复合材料

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备出相对密度、断裂韧性、弯曲强度分别为99.74%、19.73±0.4MPa·m1/2、1002±12MPa的40vol%Ti/Al2O3复合材料。SEM对复合材料表面形貌观察发现,Ti、Al2O3两相分布均匀,表面无明显气孔存在;断口的SEM和EDS表明,复合材料已形成网络导电结构;复合材料的HREM微观结构分析表明,Al2O3三角晶界处无其它杂质的偏聚,小颗粒的金属Ti富集在Al2O3的三角晶界结合处,界面结合紧密。     

放电等离子烧结制备非连续石墨纤维/Cu复合材料

以磨碎中间相沥青基石墨纤维和铜粉为原料,通过放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)制备非连续石墨纤维/Cu复合材料,对石墨纤维表面进行镀钛金属化处理,以改善材料的界面结合状况.研究SPS工艺参数、铜粉粒度搭配、石墨纤维表面镀钛以及石墨纤维含量对石墨纤维/Cu复合材料致密度及热导率的影响.结果表明,将平均粒度为12和80 μm的铜粉按1∶2的质量比搭配,再与表面镀钛石墨纤维按1∶1的体积比混合,采用35 MPa先加压后送热的加压方式,于895℃下进行放电等离子烧结,可获得致密度达99.6％、热导率为364 W/(m·K)的石墨纤维/Cu复合材料,是1种很有潜力的电子封装材料.石墨纤维表面镀覆的极薄Ti镀层,可使复合材料在二维平面方向上的热导率从196 W/(m·K)提高到364 W/(m·K).     

微波法制备多孔Bi_2O_3/WO_3及其光催化降解苯酚的研究

以复合表面活性剂为模板剂,微波法制得铋掺杂WO3光催化剂。采用XRD、TEM和DRS等手段对所得样品分别进行表征。结果表明:微波加热所得的样品具有更好的介孔结构,且分散更加均匀。以苯酚为模拟废水,考察催化剂用量、反应温度、溶液pH值和铋掺杂量对苯酚光催化降解效果的影响。     

Al_2O_3La_2O_3Y_2O_3/Cu复合材料的电弧侵蚀特性研究

采用喷射沉积和内氧化法制备出Al2O3La2O3Y2O3/Cu复合材料,研究该材料在直流20 V/20 A的工作条件下触点的电弧侵蚀特性,并与Al2O3/Cu材料进行了对比分析.利用电子天平、扫描电镜等方法分析电弧侵蚀后触点的质量变化和表面微观结构.结果表明,通过添加Y2O3、La2O3稀土氧化物颗粒,可有效降低触头材料的材料转移量.Al2O3La2O3Y2O3/Cu材料的抗熔焊性和抗烧损性优于Al2O3/Cu材料的性能.在直流阻性负载条件下Al2O3La2O3Y2O3/Cu阳极触头表面形成凹坑,阴极触头表面形成凸起,触点表面显示出浆糊状凝固物和喷发坑等电弧侵蚀形貌特征.     

烧结温度对SPS制备Ag/La2O3触点材料的影响

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Ag/La2O3触点材料,研究了烧结温度对其致密度、显微结构及力学性能的影响.结果表明:采用SPS技术制备Ag/La2O3触点材料的工艺中,烧结温度对材料的致密度有着显著的影响,500℃烧结体的致密度最大,达到了97.2%,且试样的抗弯强度最高,约为450MPa;塑性断裂是其主要断裂方式,在不同烧结温度的烧结过程中没有新相出现,La2O3颗粒在银基体中均匀弥散分布.     

Spark Plasma Sintering Bulk Sm2 Fe17NxMagnets

High performance Sm2Fe17Nx magnetic powders were fabricated by ball-milling method and were compacted using spark plasma sintering(SPS) technique.Effects of processing conditions on the magnetic properties and decomposition dynamic of the magnets were investigated.It is found that higher sintering temperature improves the densification of the magnets, while deteriorates their magnetic properties simultaneously due to the decomposition of the Sm2Fe17Nx.Sintering at lower temperature can preserve the crystal structure of Sm2Fe17Nx compound, while the powders cannot be consolidated into a fully dense compact.An increased compressive pressure leads to better magnetic properties and higher density for the magnet at the same sintering temperature.     

Structure and Magnetic Properties of Sm2Fe17Nx Sintering Magnets Prepared by Spark Plasma Sintering

Bulk Sm2Fe17Nx sintering magnet was fabricated by spark plasma sintering(SPS) technique. The effects of sintering pressure and sintering temperature on the magnetic properties of the Sm2Fe17Nx magnet were investigated. As a result, the density of the magnet is obviously improved with the increase of sintering pressure, but the coercivity drops since Sm2Fe17Nx has decomposed into SmN, α-Fe and N2. When sintering temperature was only above 200 ℃ under 1 GPa sintering pressure, the coercivity even begins to decrease, which indicates that high pressure promotes the decomposition of the Sm2Fe17Nx at lower temperature. The decomposition is also proved by the decrease of nitrogen and increase of α-Fe in the magnets.     

二步法制备超细Bi2O3

以金属铋、氢氧化钠为原料,采用二步法合成了超细氧化铋粉体。利用激光粒度分析仪、扫描电镜分析、化学分析法、热重-差示扫描量热法等对氧化铋进行了表征,分析结果表明:采用二步法制备氧化铋粉体颗粒均匀、呈球形、分散性好,平均粒径0.2μm。     

放电等离子烧结制备超细晶奥氏体不锈钢的研究

将球磨后的304奥氏体不锈钢粉末,用放电等离子烧结技术烧结成型.烧结温度选取900℃,烧结压力分别选取30 MPa和50 MPa.烧结后的试样通过XRD、SEM、TEM等分析其相组成及晶粒度.结果表明:烧结后试样的基体为奥氏体,晶粒度大约为100～200nm;试样的密度接近于钢的密度,说明烧结达到了较高的致密度;试样硬度远远高于普通不锈钢的硬度.电化学腐蚀结果及金相照片可以看出,试样烧结越致密,其耐腐蚀性能越好.