碳化硅陶瓷及其复合材料的热等静压烧结研究

本文通过采用热等静压（ＨＩＰ）这一先进的烧结工艺，研究了Ａｌ２Ｏ３添加量对ＳｉＣ陶瓷之显微结构与力学性能的影响。并成功地制备出Ｓｉ３Ｎ４粒子以及ＳｉＣ晶须补强的ＳｉＣ基复合材料，结果表明：Ａｌ２Ｏ３是ＨＩＰ烧结ＳｉＣ陶瓷及其复合材料的有效添加剂，当添加３ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３时，采用ＨＩＰ烧结工艺在１８５０℃温度和２００ＭＰａ压力下烧结１ｈ就可获得密度分别高达９７．３％、９９．４％和９７．０％的ＳｉＣ的     

氮化硅泡沫陶瓷筋无包套热等静压致密化过程

通过无包大热等静压（ＨＩＰ）对氮化硅泡沫陶瓷的处理，发现ＨＩＰ有利于氮化硅硅泡沫陶瓷筋的致密化和筋显微镜硬度及弹性模量的提高，在略减少连通孔隙率的条件下，大幅度增加氮化硅泡沫陶瓷的整体抗压强度，Ｘ射线衍射结果表明，ＨＩＰ处理促成了无压烧结残余α－Ｓｉ３Ｎ４向β－Ｓｉ３Ｎ４的转变，理论分析证明，致密化的主要机制是，筋内孔隙通过空位的ＨＩＰ压力的作用下向筋表面迁移而收缩或消失。     

SiC陶瓷的冲蚀磨损耐磨性

研究了无压（ＰＬ），热压（ＨＰ）、热等静压（ＨＩＰ）烧结ＳｉＣ陶瓷的室温冲蚀磨损行为。热等静压ＳｉＣ陶瓷具有良好的综合力学性能和细致的组织结构，其冲蚀磨损耐磨性比无压的热压烧结ＳｉＣ陶瓷要好。     

β‘—Sialon—AlN多型体陶瓷研究

在Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ系统中，研究了β－Ｓｉａｌｏｎ－１２Ｈ ＡｌＮ多型体自补强复相陶瓷、利用气压吉工艺制备了致密的β－Ｓｉａｌｏｎ－１２Ｈ ＡｌＮ多型体材料，研究结果表明，材料的主晶相是β－Ｓｉａｌｏｎ－１２Ｈ ＡｌＮ多型体，晶界由含Ｌａ－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ的玻璃相和微量的结晶相组成。     

结构陶瓷磨削表面微裂纹的研究

结构陶瓷的磨削表面微裂纹是较常见和较危险的磨削损伤，本文应用压痕断裂力学。磨削表面热应务陶瓷微观结构的有关知识分析了结构陶瓷表面裂纹的形成机理、形状特征及奖表面的延伸，并对几种典型结构民磨削表面层的微观状态进行了大量的ＳＥＭ观察，结果表明：（１）磨削微裂纹与陶瓷的断裂韧性Ｋ１Ｃ和显微硬度Ｈ之比、陶瓷的热特性及磨削工艺参数有关；（２）磨削微裂纹的 压痕效应径向裂纹、热裂纹、（３）细晶陶瓷多为穿晶裂纹     

氧化钇含量对Al2O3／Y—TZP复相陶瓷的影响

本文以ＺｒＯＣｌ２．８Ｈ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３及Ｙ（ＮＯ３）３为原料，用共沉淀法合成Ｙ２Ｏ３含量不同的ＺｒＯ２－Ａｌ２Ｏ３复合粉体，并采用热压工艺制备复相陶瓷。研究了氧化钇含量对复相陶瓷力学性能及应力诱导下氧化锆相变能力的影响。     

烧结工艺和掺杂对羟基灰石陶瓷性能的影响

研究了稀土氧化物掺杂和快冷处理烧结工艺对ＨＡＰ陶瓷结构和性能的影响。含稀土氧化物掺杂的陶瓷经快冷处理烧结后，抗弯强度达１７０￣１９３ＭＰａ，抗压强度达７８０￣９６０ＭＰａ，相对密度≥９８％，且其在生理盐水中的 抗腐蚀能力明显高于不含稀土氧化物的陶瓷样品。动物植入实验结果证明，该材料在动物体内无排异反应，有良好的生物相容性。     

HAP／Y—TZP复相生物陶瓷研究

羟基磷灰石，是一种具有优秀生物活性的生物材料，但作为承受负荷的骨组织替代 ，缺乏良好的力学性能，本文采用湿化学法制备ＨＡＰ及ＨＡＰ／Ｙ－ＴＺＰ复相粉体，通过热压工艺，以期改善ＨＡＰ的力学性能，分别进行上皮组织、成纤维细胞与膜联合培养试验，结果表明：含４０ｗｔ％Ｙ－ＴＺＰ的ＨＡＰ得相陶瓷，其抗弯强度和断裂韧性均比同种工艺得到的ＨＡＰ提高７４％和９０％；上皮组织与膜片贴覆性好，不延缓细胞的生长，成纤维     

烧结工艺和掺杂对羟基磷灰石陶瓷性能的影响

研究了稀土氧化物掺杂和快冷处理烧结工艺对ＨＡＰ陶瓷结构和性能的影响。含稀土氧化物掺杂的陶瓷经快冷处理烧结后，抗弯强度达１７０～１９３ＭＰａ，抗压强度达７８０～９６０ＭＰａ，相对密度≥９８％，且其在生理盐水中的抗腐蚀能力明显高于不含稀土氧化物的陶瓷样品。动物植入实验结果证明，该材料在动物体内无排异反应，有良好的生物相容性     

直接HIP成形FGH95合金组织和性能的研究

研究了直接热等静压形工艺ＰＧＨ９５合金的组织和性能，确定了低成本的ＨＩＰ工艺可以获得组织均匀，综合性能良好的ＦＧＨ９５合金制件，在保证粉末质量的前提下可以成为ＦＧＨ９５合金大型涡轮盘环的制造工艺。     

热工艺对激光选区熔化Hastelloy X合金组织及拉伸性能的影响

采用激光选区熔化技术制备Hastelloy X试样,研究热等静压和固溶处理对Hastelloy X试样显微组织及拉伸性能的影响。结果表明:沉积态组织中可观察到熔池形貌、柱状晶及晶内的胞晶结构,无析出物,其拉伸性能表现出高强度低塑性特点,高温拉伸断口沿激光扫描熔化道断裂。经热等静压后,组织演变为等轴晶,晶界及晶内存在较多的析出物,裂纹愈合,试样拉伸强度降低,塑性提升,尤其是高温屈服强度降低了约48%,高温伸长率提升了约59%。经热等静压+固溶处理后,晶粒尺寸及形貌与热等静压态相比近乎无差异,但晶内析出物明显减少,该状态下的综合拉伸性能最优。     

DIFFUSION BONDING OF CERAMICS TO METALS

The Hot Isostatic Pressing (HIP) technology has bright technical potentials in the processing of powder materials. However, the HIPping technology is far from maturity in the field of diffusion bonding. The increasing requirements of materials for high-temperature performance in the aerospace industry further highlighted the significance of diffusion bonding; in particular, the bonding of ceramics to metals. This paper attempts to review Diffusion Bonding and some of the models proposed. In particular, it also compares the diffusion bonding techniques by mechanical method and HIP. HIP is shown to be more efficient and viable technique.     

Hot isostatic pressing (HIP)

The technology of hot isostatic pressing (HIP) — its equipment and process cycles — is summarised, and Battelle-Geneva's (BG's) development of HIP processed near-net shape powder metallurgy parts, metal/ceramic composites and ceramic/ceramic composites is described.     

材料损伤HIP自愈合机理研究

目的研究金属注射成形烧结后内部缺陷自愈合方法。方法将热等静压(HIP)技术与金属注射成形(MIM)工艺结合,控制热等静压参数使得注射成形烧结后的内部缺陷产生自愈合。借助扫描电镜观察内部孔隙消除与缺陷的闭合情况,通过CAE仿真分析颗粒间应力变化,研究热等静压工艺(HIP)自愈合的机理,通过力学抗压试验测试HIP后力学性能。结果扫描电镜结果表明,内部孔隙与缺陷在HIP后完全消除,CAE结果表明,HIP自愈合过程主要是高温高压下的材料发生塑性变形流动机制与扩散蠕变机制起主导作用。力学性能结果表明,HIP后抗压强度提升21.47%,屈服强度提升28.91%,并且HIP后应变断裂点数值明显小于热等静压前。催化进度过程中,粉体内部聚甲醛气体分解挥发后,在零件的内部会形成多孔性结构,并且气体逃逸的通道形成了裂纹,造成烧结过程中厚壁件内部形成空隙与裂纹。结论热等静压后由金属注射成形烧结后形成的内部缺陷完全消除。随着研究的深入和完善,可为金属粉末成形零件的性能优化和广泛应用提供基础。     

Hot Isostatic Pressing (HIP) technology and its applications to metals and ceramics

This review examines some of the components of this increasingly exploited technology as well as the application of which will surely increase as a result of constant development in equipment design and extensive research in the field of ceramic and metal materials in general for the production of fully dense and reliable parts. Newly developed high temperature HIP equipment can offer potential improvements to material properties relative to more conventional techniques as a possible solution to the manufacture of ceramic and metal components for airframe and structural components where critical and highly stressed applications are required. By the use the near net shape techniques, exotic materials can be used more cost effectively than machining from solid. Designers and manufacturers alike can make better products by introducing HIP to their production route.     

CVDZnS热等静压(HIP)前后光学性能和显微结构的研究

采用红外、紫外光谱仪对热等静压（HIP）处理前后CVDZnS的光学透过率进行了测量,采用分析电子显微镜、金相显微镜和X射线衍射对原生CVDZnS和经热等静压（HIP）处理的CVDZnS的显微组织和晶体结构进行了分析.根据热等静压（HIP）处理前后CVDZnS光学透过率和材料内部显微结构的不同分析了热等静压过程造成CVDZnS光学性能提高的原因.研究表明:热等静压过程使得CVDZnS的晶粒尺寸有了很大提高,并且消除了原生CVDZnS在生长过程中形成的晶体缺陷,从而减小了原生CVDZnS中由于晶格缺陷和晶粒边界造成的散射损失,使得CVDZnS的光学透过率,尤其是在可见光及近红外波段,有了较大的提高.     

热等静压对第二代单晶高温合金DD6显微组织和力学性能的影响EI北大核心CSCD

通过1280,1300℃和1320℃3个温度的热等静压实验,对比分析热等静压对第二代单晶高温合金DD6显微组织和力学性能的影响。结果表明:热等静压能够显著减少显微疏松,尤其是经过1300℃/100MPa,4h热等静压处理的合金内部显微疏松含量从0.31%降低到0.04%。提高热等静压温度能显著减少共晶含量。热等静压对合金的持久性能没有明显影响,但能显著提高DD6单晶合金的低周疲劳性能。经过1300℃/100MPa,4h热等静压处理的合金疲劳寿命较经过标准热处理的疲劳寿命提高了一个数量级,这与热等静压显著减少合金中的疏松孔洞相关。     

热等静区致密化的计算机模拟及在TZP陶瓷中的应用

根据热等静压的致密化理论,建立热等静压致密化的数学模型,实现了数学模型的计算机模拟,完成了热等静压图计算机计算、绘制与分析．对３Ｙ－ＴＺＰ的热等静压图进行了实验验证,实验结果与理论计算结果十分吻合．利用热等静压图,讨论了热等静任参数优化问题．     

热等静区致密化的计算机模拟及在TZP陶瓷中的应用

根据热等静压的致密化理论,建立热等静压致密化的数学模型,实现了数学模型的计算机模拟,完成了热等静压图计算机计算、绘制与分析.对3Y-TZP的热等静压图进行了实验验证,实验结果与理论计算结果十分吻合.利用热等静压图,讨论了热等静压参数优化问题.     

Mechanical properties and microstructure of centrifugally compacted alumina and hot-isostatically-pressed alumina

High purity alumina powder was compacted under a high centrifugal force. Mechanical properties of the sintered body were studied by the three-point bending test at room temperature and by the compressive test at elevated temperatures. Comparison was made with hot-isostatically-pressed (HIP) alumina. The room-temperature flexural strength of the centrifugally compacted (CC) alumina was found to be 1330 MPa compared with 585 MPa of the HIP alumina. The difference in the room-temperature strength was attributed to the presence of the amorphous phase along the grain boundaries of the HIP alumina caused by the segregation of carbon and sulfur during HIP. A large ductility was observed above 1473 K in the CC alumina and above 1573 K in the HIP alumina. High-temperature ductility was lost in the HIP alumina at 1773 K where the amorphous grain-boundary phase was considered to be melted.