放电等离子烧结工艺制备致密碳化硅陶瓷

以SiC微粉为原料,并添加质量分数为10%的Al2O3和Y2O3为烧结助剂,采用放电等离子烧(SPS)技术快速制备了SiC陶瓷,对烧结致密化过程、SPS烧结温度、烧结压力及烧结时间对致密化的影响进行了研究,并通过XRD和SEM等检测手段对SPS烧结得到烧结体的显微组织和物相组成进行了分析.结果表明:SiC的SPS烧结过程可分为放气膨胀区、气体溢出收缩区、烧结收缩区、烧结完成区四阶段,最佳的烧结参数为1600℃,50 MPa,5min,所得的烧结体致密度达99.09%.     

烧结温度对Al_2O_3/SiC(n)纳米复相陶瓷性能的影响

采用极性分散剂 ,在微米Al2 O3 基体中加入SiC纳米颗粒 ,用真空热压烧结法制备出Al2 O3 /SiC(n)纳米复相陶瓷 ;研究了烧结温度对氧化铝纳米复相陶瓷性能的影响。研究结果表明 :烧结温度的不同使得烧结后Al2 O3 /SiC(n)纳米复相陶瓷的所得相和力学性能都有较大差异     

烧结温度和复合助剂对Al_2O_3-TiCN复合陶瓷显微组织和性能的影响

采用热压烧结方法分别制备了Al2O3-TiCN复合陶瓷(AT)及掺杂MgO-Y2O3复合助剂的Al2O3-TiCN复合陶瓷(ATMY);研究了烧结温度和MgO-Y2O3复合助剂对复合陶瓷相对密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度在1 400~1 600℃时,AT和ATMY的相对密度均在97.3%以上;当烧结温度不超过1 500℃时,利用第二相TiCN可有效抑制Al2O3晶粒长大,AT和ATMY的显微组织、断裂韧度均无明显差异;当烧结温度超过1 500℃时,TiCN不能有效地抑制Al2O3晶粒长大,导致AT显微组织粗化,在1 600℃烧结的AT的断裂韧度为4.5 MPa·m1/2;掺杂了MgO-Y2O3复合助剂后可与TiCN协同抑制Al2O3晶粒长大,在1 600℃烧结的ATMY的显微组织细小均匀,断裂韧度可达5.1 MPa·m1/2。     

SiC/C层状复合材料的烧结工艺及其对性能的影响

通过对SiC／C层状复合材料烧结工艺的系统研究,得出该材料在烧结助剂质量分数为29,6Al2O3、6% Y2O3,烧结温度1900℃,保温1h,加压30MPa的烧结工艺较为合理。复合材料较块体SiC断裂韧度提高了74．5%,其断裂方式呈现出“假塑性”,层状复合陶瓷的增韧机制主要是由于弱夹层的存在引起裂纹偏转、分支、止住而吸收能量。     

碳化硅增韧氧化铝基陶瓷刀具切削Inconel718合金的刀具界面行为研究#br#

通过宏观实验发现在切削过程中刀具的Al2O3/SiC界面发生了断裂;建立了碳化硅增韧氧化铝基陶瓷刀具切削Inconel718镍基合金的分子动力学模型和单一界面的Al2O3/SiC三维界面模型,从原子尺度分析碳化硅增韧氧化铝切削过程的界面行为。在原有势函数的基础上计算了刀具与工件原子间、刀具内部基体与增韧间的Morse势函数,分别计算了单相Al2O3、单相SiC、复相Al2O3/SiC单一界面的界面结合能。研究结果表明：与单相界面相比,复相Al2O3/SiC界面结合强度较高,SiC增韧能够增强刀具的韧性和强度,但切削过程中出现了工件原子扩散到刀具中的现象。对扩散后刀具基体和增韧间形成界面的界面结合能进行了计算,发现刀具的界面结合强度有所降低,使刀具在Al2O3/SiC界面处发生断裂。     

烧结助剂含量对氮化硅陶瓷球致密化和力学性能的影响

以α-Si3 N4粉为原料,纳米级Y2 O3和Al2 O3为烧结助剂,采用气压烧结工艺制备氮化硅陶瓷球,研究了烧结助剂含量对氮化硅陶瓷球致密化及力学性能的影响.结果表明:随着烧结助剂含量的增加,氮化硅陶瓷球的相对密度逐渐增大,维氏硬度逐渐降低,断裂韧性不断提高;烧结温度为1750℃时,烧结助剂含量为8％的氮化硅陶瓷球综...     

碳化硅增韧氧化铝基陶瓷刀具切削Inconel718合金的刀具界面行为研究

通过宏观实验发现在切削过程中刀具的Al2 O3/SiC界面发生了断裂;建立了碳化硅增韧氧化铝基陶瓷刀具切削Inconel718镍基合金的分子动力学模型和单一界面的Al2 O3/SiC三维界面模型,从原子尺度分析碳化硅增韧氧化铝切削过程的界面行为.在原有势函数的基础上计算了刀具与工件原子间、刀具内部基体与增韧间的Mors...     

SiC颗粒掺杂对激光直接成形Al2O3陶瓷裂纹敏感性的影响

为抑制激光直接成形Al2O3陶瓷过程中的裂纹,利用SiC未熔颗粒的增韧原理,在Ti-6Al-4V合金基底上进行添加SiC颗粒的Al2O3同轴送粉激光直接成形实验,分析了激光直接成形Al2O3+ SiC复相陶瓷的可行性以及成形件裂纹敏感性的影响因素.利用光学显微镜观察薄壁成形试样的裂纹扩展、显微组织和两相结合情况,并使用X射线衍射仪(XRD)进行相分析.结果表明:SiC颗粒可在激光直接成形Al2O3+SiC陶瓷中起到抑制裂纹的作用,并可形成各成分结合良好,无明显化学反应,含有较完整SiC未熔颗粒的复相陶瓷材料.单因素实验显示:SiC比例f、激光功率P、扫描速度v和送粉率n对裂纹敏感性均有显著影响,最后采用工艺参数:f =10％(重量百分比)、P=186 W、v=300 mm/min及n=1.78 g/min成形了裂纹敏感性低,无明显缺陷的长×高×厚约为17 mm×6 mm×2 mm的薄壁件.     

造孔剂对多孔碳化硅陶瓷制备工艺和抗弯强度的影响

研究了造孔剂石墨和淀粉对多孔碳化硅陶瓷制备工艺和抗弯强度的影响。结果表明:石墨中含有碳和SiO2等成分,碳在高温烧结过程中因氧化而排出,较好地保留了气孔,SiO2补充了烧结助剂,降低了烧结温度;而淀粉在烧结过程中氧化完全,烧结温度偏高;将质量分数分别为70%的碳化硅、20%的石墨和10%的烧结助剂混合成型后,在空气中于1 270℃烧结2h可制备出开孔率为43.8%、抗弯强度为19.6MPa的多孔碳化硅陶瓷。     

反应烧结制备AlON-AlN复相陶瓷及其性能

以AlN和Al2O3为原料、Y2O3为烧结助剂,在氮气气氛下无压反应烧结制备了AlON-AlN复相陶瓷;用XRD及SEM等方法对复相陶瓷的物相组成和显微结构进行了表征;研究了烧结温度、Al2O3及Y2O3加入量对复相陶瓷的烧结性能、力学性能和热导率的影响。结果表明:在1 650~1 800℃范围内反应烧结可以得到AlON-AlN复相陶瓷;其抗弯强度和热导率均随着烧结温度的升高先增大后减小,分别在1 750℃与1 700℃时达到最大值(378 MPa,38 W.m-1.K-1);随着Al2O3加入量的增加,复相陶瓷的抗弯强度先增大后减小,当Al2O3加入量为30%时达到最大值,其热导率则随着Al2O3加入量的增加呈明显下降趋势;随着Y2O3加入量的增加,抗弯强度不断增大,而热导率则先增大后减小,在Y2O3加入量为3%时达到最大值41 W.m-1.K-1。     

粗糙液膜机械密封液汽相变研究

以逆向重构的确定性粗糙表面机械密封模型为依据，建立机械密封微间隙三维粗糙液膜流动计算模型；联立黏温效应与流体物性参数，对比光滑模型和粗糙模型的流速、端面压力、温度和相态规律；研究粗糙模型在不同载荷和转速下对液膜密封汽化相变特性以及密封性能关键参数的影响。研究结果表明：粗糙模型受温度变化程度更大，从478 K增加到了493 K;相态分布均随温度的升高而增大，其中同一温度下，粗糙模型的汽相分布更多，且在493 K之后出口相变程度就达到了100%,最大相体积分数增加11.73%。从而推断出：随着压力升高，端面汽相占比逐渐降低，而转速增加促进了汽化的发生。     

气液两相流液相体积含量的精确测量

两相流多变的流型导致电容传感器测量组分体积含量时精度较低。仿真试验结果显示,管道气—油两相流含油率的测量误差高达１５％ 以上。利用层析成象电容传感器阵列获取的管道内部两相流分布情况的投影值,可确定对组分体积含量的修正方法,使误差显著降低。本文分析了流型对测量的影响,导出了修正公式,介绍两种修正方法及仿真修正结果。     

液相烧结金属陶瓷覆层/钢基体结合强度的研究

根据液相烧结三元硼化物基金属陶瓷覆层材料的工艺特点，用金属陶瓷覆层将两钢板进行液相烧结连结，以覆层对两钢板的连结强度表征覆层与钢基体的结合强度。采用三点弯曲、拉伸和单边剪切三种方法进行覆层／钢基体结合强度的测试。结果表明，三元硼化物基金属陶瓷覆层／钢基体之间产生冶金结合，具有较高的结合强度。     

钼与石墨的瞬间液相扩散焊

借助瞬间液相扩散焊接技术,分别以铬-镍粉、铬-镍-铜压制薄片、锆-镍-钛粉作中间层,于1 650℃下真空保温1 h对钼和石墨进行焊接,对焊接接头进行了剪切试验和微观形貌观察、成分分析.结果表明:钼和石墨在添加以上三种中间层后均可实现焊合,接头有一定强度;其中以锆-镍-钛粉作中间层时所得接头的抗剪强度最大,超过了石墨的抗...     

瞬时液相扩散焊技术的研究进展

介绍了瞬时液相扩散焊焊接原理,采用二相图对其焊接过程进行了模拟,讨论了瞬时液相扩散焊连接技术的优缺点。分析了焊接中间层的选择、焊接压力、焊接温度以及焊接时间等焊接因素对焊接品质的影响。综述了国内外瞬时液相连焊技术的理论研究、焊接影响因素研究以及焊接设备研究状况,并根据瞬时液相扩散焊研究现状对该技术的未来发展进行了展望。     

钛白颗粒离心沉降分离研究

对高浓度钛白悬浮液进行了离心沉降试验,研究了细颗粒高浓度悬浮液离心沉降的机理以及分离效率的影响因素。为超细颗粒离心沉降分离研究提供了一定的理论和实践基础,也为钛白粉离心沉降分离的工业化生产提供了理论指导。     

液相催化加氢搅拌器形式、原理及其发展趋势

本文分别介绍了液相催化加氢中使用的各种搅拌器及其特点,轴流式搅拌器能在一定程度上达到催化剂悬浮与氢气分散的效果;组合式搅拌器对催化剂悬浮与氢气分散具有明显的优势;自吸式搅拌器在所有搅拌器中能提供最大的气液传质面积,得到最高的反应速率与氢气利用率,它将逐步成为新一代液相催化加氢装置的首选。     

输油管道瞬时液相扩散焊焊机的研制

针对油田管道的焊接问题提出了一种全新的焊接方法:瞬时液相扩散焊(TLP),并研制出了石油管道瞬时液相扩散焊焊机。该焊机具有操作简单,易于携带,焊接效率高等特点,具有较高的市场应用价值。     

油气管道瞬时液相扩散焊的维修技术

瞬时液相扩散焊具有焊接温度低,连接构件尺寸精度高,残余应力小和接头强度高等优点,被越来越广泛的应用于焊接领域。本文介绍了一种利用瞬时液相扩散焊来维修油气管道的方法,进行了可行性分析,设计了瞬时液相扩散焊机,其主要由装夹机构、加热系统、气体保护系统、加压机构和控制系统等组成,并对每个系统作了详细的介绍。该焊机结构简单,操作方便,具有较高的市场应用价值。