气流粉碎B4C粉末的掺碳活化烧结研究

开展了气流粉碎B₄C粉末(比表面积2.53m²/g)的掺碳烧结实验,研究了掺碳剂种类、掺碳量、烧结温度、比表面积等对B₄C烧结密度的影响。结果表明,掺碳显著促进B₄C的烧结;在炭黑、葡萄糖和酚醛树酯三种掺碳剂中,掺入酚醛树酯可以获得最高的烧结密度;并且最佳的掺碳量为3％～5％C,B₄C+3％C(酚醛树酯)分别经2200和2250℃烧结后的密度为92.1％TD和94.4％TD,若采用振动球磨B₄C粉末(8.30m²/g)进行掺碳烧结实验,则可使2200℃的烧结密度提高到95.6％TD。     

B4C超细粉末的制备及烧结

采用气流粉碎对B4C粗粉（比表面积0.52m^2/g，中位粒径20.4μm)进行了一系列粉碎实验，研究了气流粉碎次数，成形压力和烧结温度对烧结密度的影响。结果表明，当粉碎次数达到3次后，可获得＜1μm的B4C超细粉末。经过4次气流粉碎的B4C超细粉末的比表面积为2.53m^2/g，中位粒径为0.56μm；该粉末分别于2200和2250℃无压烧结1h，其烧结密度分别达到理论密度的78．6％ 82．5％，平均晶粒尺寸分别为28和50μm，抗压强度分别为390和555MPa。     

B4C超细粉末的制备及烧结

采用气流粉碎对Ｂ_４Ｃ粗粉（比表面积０．５２ｍ^２／ｇ,中位粒径２０．４μｍ）进行了一系列粉碎实验,研究了气流粉碎次数、成形压力和烧结温度对烧结密度的影响．结果表明,当粉碎次数达到３次后,可获得＜１μｍ的Ｂ_４Ｃ超细粉末．经过４次气流粉碎的Ｂ_４Ｃ超细粉末的比表面积为２．５３ｍ^２／ｇ,中位粒径为０．５６μｍ;粉末分别于２２００和２２５０℃压烧结１ｈ,其烧结密度分别达到理论密度的７８．６％和８２．５％,平均晶粒尺寸分别为２８和５０μｍ抗压强度分别为３９０和５５５ＭＰａ．     

B4C陶瓷的协同增韧

采用热压工艺制备的Ｂ４Ｃ－３５ｖｏｌ％ＴｉＢ２复相陶瓷的断裂韧性值从单体Ｂ４Ｃ的３．６ＭＰａ－ｍ＾１／２以６．５ＭＰａ．ｍ＾１／２， 游离碳后的韧性进一步提高，达７．６ＭＰａ．ｍ＾１／２，显微结构观察表明，材料韧性的改善是因第二相颗粒的ＴｉＢ２和基体Ｂ４Ｃ之间的热膨胀系数不匹配而产生的残余应力导致的偏转和游离碳的 产生的微开明纹协同增韧的结果，游离碳的存在削弱了界面的结合强度，在很强的残余应力的和     

梯度复合B4C/Cu面向等离子体材料的制备与表征

基于B4C和Cu材料具有明显电阻率及熔点差的特点,提出了在超高压下通电快速烧结B4C／Cu梯度复合材料的新工艺。在2－4GPa,12kW,40s及适当的热处理条件下成功制备出了成分分布从0－100％的接近理论密度的B4C／Cu层状复合材料;显微观察显示材料的成分和结构是呈梯度分布的。化学溅射实验表明其产额比SMF800核纯级石墨降低70％;在Tokamak原位等离子体辐照下,材料表面无明显损伤。     

β-Si3N4粉末烧结及其显微结构形成

由β－Ｓｉ３Ｎ４粉末通过一定的工艺条件得到致密的氮化硅陶瓷,试样的显微结构为短柱状和等轴状颗粒交织排列而成的均匀结构。材料的烧结过程分为重排晶形转变、晶粒生长三个阶段,随烧结时间增加,烧结试样的显微结构开始阶段变化很明显,２ｈ后结构比较稳定,温度升高有利于柱状颗粒长径比的提高,添加剂量的增加使显微结构粗化。     

六硼化硅(SiB6)添加剂对B4C陶瓷致密化与力学性能的影响

采用热压烧结(2000℃保温1h)制备了添加2wt%和5wt%SiB6的B4C陶瓷,研究了SiB6不同添加量对B4C陶瓷致密化和力学性能的影响.结果表明: SiB6能有效地促进B4C的烧结,并有助于提高材料的力学性能. SiB6的添加量为2wt%时,B4C陶瓷的块体密度为2.515g/cm3,是理论密度的99.5%,抗折强度和硬度分别达到426.6MPa和31.2GPa. SiB6添加量增加为5wt%时,材料的密度为2.500g/cm3,强度和硬度分别下降为387MPa和29.7GPa.不同添加量对B4C陶瓷的断裂韧性的影响不明显,添加2wt%和5wt%SiB6的B4C陶瓷的K1C分别为3.20和3.28MPa·m1/2.文中还对烧结样品的物相和影响力学性能的原因进行了讨论.     

气流粉碎机动态参数对粉碎效果影响的研究

超微气流粉碎在现代材料深加工中起着重要作用。本文中通过实验研究了在扁平式气流粉碎机工作过程中粉碎工质压力、进料压力、加料量等动态参数对产品粉碎效果的影响,研究了这些参数与产品粉碎效果之间的关系,从而选定最优参数使气流粉碎机达到最佳粉碎效果。     

由聚碳硅烷生成纳米SiC颗粒增强B4C基复相陶瓷的结构与性能

制备了由聚碳硅烷（PCS）为先驱体裂解形成的纳米SiC增强的B4C基复合材料，并与直接球磨混合法制备的纳米SiC增强的B4C基复合材料进行了对比研究。实验结果表明，先驱体法制备的复合材料形成一种复杂的晶内/晶间结构；B4C内部的纳米SiC和Al2O3内部的少量纳米SiC、晶界处的层片状SiC、B4C晶粒内部的SiC亚晶界结构。材料的断裂方式以穿晶断裂为主，形成晶内裂纹扩展路径，增强了材料的韧性，采用PCS为先驱体工艺制备高性能的纳米复相陶瓷，其组织均匀性、致密度和力学性能均优于直接机械混合制备的纳米复合材料。     

CaCO3粉体气流粉碎/静电分散粒径分布规律研究

气流粉碎是近年来发展起来的一种新型微纳米粉体制备技术,然而采用该方法制备的粉体在一定程度上会自发团聚形成团聚体。将静电分散与气流粉碎相结合,研究了不同粒径的原始粉料经气流粉碎/静电分散方法处理后的粒径分布以及粒径随时间的变化关系,得到了气流粉碎/静电分散中荷电电压对所制备粉体粒径分布的影响规律和颗粒荷电分散的时效性,结果表明荷电电压越高粉体分散性越好,经J/E处理后粉体粒径随时间变化关系满足d=Aet/B+d0。     

高能球磨纳米CeO2/Zn复合粉末的热压烧结

采用真空热压工艺制备了纳米CeO2/Zn复合材料块体,并用正交实验法研究了热压工艺参数对复合材料块体相对密度的影响.结果表明:随着粉末球磨时间的增加,复合材料块体内纳米颗粒分散越均匀,基体晶粒不断细化;块体的相对密度随着热压温度、压力的提高和保温时间的延长而增加,其中热压温度的影响最大,压力影响次之,保温时间影响最小;制得的纳米复合材料块体可加入到热浸镀锌液中.     

高能球磨制备TiB2/TiC纳米复合粉体

研究了通过高能球磨制备TiB2/TiC纳米复合粉体的反应过程和机理,对粉体的显微结构进行了表征。实验结果表明,采用金属Ti和B4C为原料,在球磨过程中,TiC先于TiB2形成。球磨5h后Ti与B4C反应生成TiB2和TiC,在随后的长时间高能球磨过程中TiB2和TiC两相保持稳定。球磨30h后,直径约8nm的TiC纳米粒子分布在100-200nm的TiB2粒子中,形成均匀分布的纳米TiB2/TiC复合粉体。     

高能球磨制备TiB_2/TiC纳米复合粉体

研究了通过高能球磨制备ＴｉＢ２／ＴｉＣ纳米复合粉体的反应过程和机理,对粉体的显微结构进行了表征．实验结果表明,采用金属 Ｔｉ和 Ｂ４Ｃ为原料,在球磨过程中, ＴｉＣ先于 ＴｉＢ２形成．球磨５ｈ后Ｔｉ与Ｂ４Ｃ反应生成ＴｉＢ２和ＴｉＣ,在随后的长时间高能球磨过程中ＴｉＢ２和ＴｉＣ两相保持稳定．球磨 ３０ｈ后,直径约 ８ｎｍ的 ＴｉＣ纳米粒子分布在 １００～２００ ｎｍ的 ＴｉＢ２粒子中,形成均匀分布的纳米ＴｉＢ２／ＴｉＣ复合粉体．     

球磨法制备天然辣椒素粉体工艺研究

以天然辣椒素和硅胶为原料和辅料,采用球磨法制备天然辣椒素粉体,采用正交实验法,对球料质量比、天然辣椒素与硅胶的质量比、球磨时间、球磨机转速等参数进行4因素3水平的正交实验设计,研究这些工艺参数对球磨法制备天然辣椒素粉体的影响。结果表明,制备天然辣椒素粉体的最佳工艺为球料质量比为5∶1,天然辣椒素与硅胶的质量比为4∶6,球磨时间为20 min,转速为300 r/min,在此条件下,制备的天然辣椒素粉体中粒径小于10μm的颗粒的体积分数为94.98%。