高体分铝基复合材料无压浸渗近净形制备

目的 研究高体分铝基复合材料无压浸渗近净形制备的可行性,分析近净形复合材料的微观组织和力学性能。方法 分别采用74 μm的碳化硅颗粒和5%(质量分数)的聚乙烯醇溶液作为增强相和黏结剂,通过模具冷压获得立方体陶瓷生坯,经干燥后加工成异形预制体,再经高温烧结脱胶处理,采用无压浸渗法制备高体分铝基复合材料近净形样品,并采用颗粒自然堆积方案制备复合材料对比样品。采用扫描电子显微镜、三点弯曲测试等手段对比分析复合材料的微观组织、力学性能和断口形貌。结果 基于无压浸渗法成功制备出具有特定外形结构的铝基复合材料,复合材料密度为2.93 g/cm³,弯曲强度为327 MPa,弹性模量为205 GPa,可达到自然堆积型复合材料弯曲强度的86.7%。碳化硅颗粒均为脆性解理断裂,说明颗粒和基体合金结合良好。结论 采用模压和烧结通用方法制备的异形陶瓷预制体可以实现特定外形结构铝基复合材料的无压浸渗近净形制备,近净形复合材料的弯曲强度可满足电子元器件的性能要求。     

热锻压P／M工具成本低使用寿命长

美国Carpen Powder Products公司现可向市场供应定制的或复杂合金制成的高性能、热锻压粉末冶金(P／M)工具或近净成型元件。所有零件是在2500吨Dynaforge锻压机上以专有P／M工艺压实的。     

陶瓷基复合材料伪半固态触变成形

提出了伪半固态触变成形技术,并利用2024铝合金和SiCp成形卫星角框件试验说明了主要工艺过程.用伪半固态触变成形技术能够成形陶瓷基复合材料,成形温度大大低于高熔点相纳米粉体熔化温度.用伪半固态触变成形工艺制备出的试样具有比较均匀、密实的微观组织结构、一定的塑性变形和比较高的硬度,达到了近净成形的程度.在成形过程中压力容易消除粘结体充填后的凝固缺陷.     

《材料工程》参考文献著录要求

正1著录格式及示例(1)专著[序号](空二格,下同)作者(或编著者).题名:其他题名信息[类型标识/载体标识].其他责任者(译者).版本项.出版地:出版者,出版年:页码.[1]张立同,曹腊梅,刘国利,等.近净形熔模精密铸造理论与实践[M].北京:国防工业出版社,2007.ZHANG L T,CAO L M,LIU G L,et al.Theory and practice of near net shape investment casting[M].Beijing:National Defense Industry Press,2007.[2]杨修波.Al-Zn-Mg(Cu)合金的热处理、微观结构与性能研究[D].长沙:湖南大学,2014.YANG X B.Research on microstructures and properties of Al-Zn-Mg(Cu)alloy after different heat treatment[D].Changsha:Hunan University,2014.     

强磁场下真空蒸发Zn薄膜晶粒细化研究

分别在1T,2T和3T强磁场下采用真空蒸发沉积制备了三种相同厚度的Zn薄膜,并和无磁场下制备的薄膜进行了对比研究.SEM对薄膜表面形貌研究发现,施加磁场制备的Zn薄膜表面晶粒要比无磁场条件下制备的薄膜有明显的细化作用.对磁场下Zn原子团形成进行了热力学分析,推导了磁场作用下的临界形核半径r*M和临界形核自由能ΔG*M,引入了磁场对临界形核自由能作用因子fM.对磁场导致晶粒形核能的变化以及形核浓度的影响作了深入分析,r*M和ΔG*M减小从而增加临界形核浓度和形核速率是Zn晶粒细化的原因.另外,磁场对扩散的抑制作用也对晶粒细化起到了作用.     

《材料工程》参考文献著录要求

正1著录格式及示例(1)专著[序号](空二格,下同)作者(或编著者).题名:其他题名信息[类型标识/载体标识].其他责任者(译者).版本项.出版地:出版者,出版年:页码.[1]张立同,曹腊梅,刘国利,等.近净形熔模精密铸造理论与实践[M].北京:国防工业出版社,2007.ZHANG LT,CAO LM,LIU GL,et al.Theory and practice of near net shape investment casting[M].Beijing:National Defense Industry Press,2007.[2]杨修波.Al-Zn-Mg(Cu)合金的热处理、微观结构与性能研究[D].长沙:湖南大学,2014.YANG X B.Research on microstructures and properties of Al-Zn-Mg(Cu)alloy after different heat treatment[D].Changsha:Hunan     

Cf/Mg 复合材料异形件成形装置设计与实验研究

为实现Cf/Mg复合材料异形件的近净成形,在分析金属基复合材料液态浸渗制备技术的基础上,提出了真空压力浸渗-液固挤压制备Cf/Mg复合材料新工艺,并设计了相应的成形装置.利用设计的装置开展2D碳毡增强镁基复合材料异形件的制备研究.在熔炼温度为760~820℃,预制体预热温度为570~610℃,浸渗气压0.5 MPa和挤压载荷10~30 MPa等工艺参数下,成功制备出Cf/Mg复合材料异形制件.对复合材料制件进行宏观尺寸测量及扫描电镜(SEM)观察发现,制件外形完整,与设计一致;制件内部组织致密、纤维分布均匀;预制体在制备过程中没有发生明显的变形和破坏.     

粉末钛合金3D打印技术研究进展

粉末钛合金3D打印技术以低成本、易成形、柔性化制备、零件性能优异等优势,近年来成为钛合金近净成形制造领域的研究热点。总结了国内外粉末钛合金3D打印技术的研究进展,包括激光熔化沉积成形技术(LMD)、激光选区熔化成形技术(SLM)、电子束选区熔化成形技术(SEBM)。比较研究了3种成形技术制备的钛合金的组织特点及力学性能,并讨论了粉末钛合金3D打印技术的市场化现状与未来发展趋势。     

粉末冶金法制备金属基复合材料的研究及应用

粉末冶金工艺(P/M)具有工艺灵活、可设计性强的特征,是制备高性能金属基复合材料的重要手段之一。简述了P/M法制备金属基复合材料的工艺特点及加工、成型特点,以若干较成功的应用实例为重点总结了粉末冶金金属基复合材料的性能特点,以及国内外的研究与应用现状,提出了该类材料未来的发展方向。     

粉末钛合金热等静压近净成形技术及发展现状

粉末钛合金热等静压(HIP)近净成形技术作为一种理想的钛合金构件制备工艺之一,可以通过整体近净成形产品来提高材料利用率,降低钛合金产品的生产成本和生产周期,因此越来越受到武器装备等军工领域的关注。自该工艺出现以来,材料学者从原材料粉末的制备、包套设计、近净成形过程到材料的后处理都做了系统的研究,以了解该工艺的技术原理和材料性能影响因素,进而获得更高性能的产品,并进一步降低生产成本。研究表明,原材料粉末和包套设计是影响粉末钛合金近净成形产品质量和成本最重要的两个因素。球形度高、流动性好的钛合金粉末具有好的填充性和高的松装密度,能增加产品的成形精度。与此同时,作为控制粉末冶金制品中组织结构、孔洞和杂质元素的关键因素,高质量钛合金粉末的使用还可以获得力学性能更加优异的产品,但此种粉末的价格较高,增加了粉末冶金的生产成本,所以高质量、低成本钛合金粉末的制备是钛合金粉末冶金未来发展的重要方向之一。包套作为钛合金HIP近净成形技术的主要成本构成之一,合适的材料选择和结构设计既可以提高产品的成形精度又可以改善产品的表面质量,而通过计算机仿真模拟技术来设计包套和模拟近净成形过程,可以进一步提高成形精度和降低构件的研发成本,因此计算机仿真模拟是钛合金HIP近净成形未来发展的重点。通过选择合适的原材料粉末、设计合理的成形包套以及精确控制的成形过程,目前HIP近净成形获得的钛合金构件显示出与锻件相当的力学性能,而成本相对铸锻件节约了1/3以上。近年来,粉末钛合金热等静压近净成形技术在国外的航空航天等军工领域都已经得到了广泛的应用,并显现出理想的减重和降低成本的效果;国内则主要以航天领域的应用为主,而对其疲劳性能的质疑是限制其在国内航空领域广泛应用的主要原因。本文对粉末钛合金HIP近净成形技术进行了全面综述,对工艺过程中的影响因素,粉末致密化过程、力学性能及其影响因素等分别进行了阐述,同时介绍了计算机仿真模拟技术在粉末钛合金HIP近净成形技术上的应用。最后对该技术在国内外的应用情况进行了简要总结,并展望了该技术未来的发展趋势。     

钛合金HIP近净成形技术在航天上的应用

介绍了钛合金热等静压(HIP)近净成形的工艺特点及其在国内外航天领域的应用情况.与锻造、精密铸造、机械加工等传统成形方法相比,HIP近净成形钛合金综合力学性能高,节约原材料、成形周期短.由于产品的综合力学性能高、尺寸精度可控性好,HIP近净成形技术非常适合异型结构件特别是含空间曲面结构件的精密成形.     

槽形Cf/Al复合材料构件真空液相成型工艺控制

为制备性能较高的Cf/Al复合材料构件,选用M40J为增强体,AlMg5为基体,采用真空液相浸渗工艺,研究了复合过程中温度、涂层等工艺参数对槽形复合材料构件性能的影响.结果表明,预制件的预热温度对复合材料的性能有显著影响,预热温度由680℃降到620℃时,复合材料的抗拉强度提高了94 MPa;C-Al2O3涂层对复合材料的性能有较大影响,经涂层处理后的预制件制备的复合材料的最高强度比未经涂层处理的最高强度提高了50 MPa,构件的密度小于2.5g/cm3.     

介质/金属/介质多层透明导电薄膜研究进展

综述了介质/金属/介质(dielectric/metal/dielectric,D/M/D)多层透明导电膜材料的特点、制备方法、研究进展与应用现状,重点比较讨论了ITO/Ag/ITO、ZnS/Ag/ZnS的膜系结构、光电性能、化学稳定性、热稳定性等特点,以及与国内外的研究差距.ITO/Ag/ITO、ZnS/Ag/ZnS是目前光电性能最好,且无需引入过渡层的两种D/M/D膜系,但有关其热稳定性的评价和研究存在不同的观点.用资源丰富、价格便宜、无毒的掺铝氧化锌(ZAO)薄膜取代含有价格昂贵的贵金属铟的掺锡氧化铟(ITO)薄膜,ZAO/Ag/ZAO膜系结构的设计、薄膜制备、光电性能与IMI的对比研究是目前国内外D/M/D研究中的热点课题和D/M/D发展的主要方向.     

塑性加工法制备各向异性稀土永磁材料的研究进展

塑性加工是一种可制备各向异性材料并可实现近终形成形的方法,已有一系列尝试将其应用于制备高性能各向异性稀土永磁材料的研究报导.介绍了用于制备各向异性磁体或磁粉的塑性加工方法,包括热压、模压、轧制、正挤压、反挤压、等径角挤压等,和用各种塑性加工方法提高永磁材料性能的基本原理、效果,以及工业化应用进展.     

难熔金属材料先进制备技术

介绍了现代烧结技术(微波烧结、放电等离子烧结、选择性激光烧结)、先进高纯材料制备技术(电子束精炼、区域熔炼、等离子弧熔炼)、近净成形技术(3D打印、金属注射成形、高能喷涂成形)和抗氧化技术(涂层、复合材料等)4类先进制备技术。阐述了基本原理、技术优势、国内外研究现状及其在难熔金属材料制备方面的初步应用,并指出难熔金属材料的制备正在向着更高纯度、更高抗氧化性能及近终成形方向发展。最后提出了采用先进技术制备高性能难熔金属材料亟待解决的一些突出问题:从实验室走向实际应用还需要大量的的试验和基础研究数据;需要进一步提高难熔金属单晶纯度、扩大单晶品种和规格;近净成形件完全代替传统锻件要先解决内部组织和缺陷的控制、综合力学性能的调控等;高温抗氧化时长需进一步提高。     

PR.M/胶粉复合改性沥青流变及微观特性研究

为改善基质沥青的高、低温性能,采用胶粉和高模量剂PR.M对其进行复配改性.利用动态剪切流变和弯曲梁流变试验评价了PR.M/胶粉复合改性沥青的高、低温流变性能;通过多应力重复蠕变(MSCR)试验分析了PR.M/胶粉复合改性沥青的抗永久性变形能力;借助热重分析试验获得了PR.M/胶粉复合改性沥青的热分解温度;应用傅里叶变换红外光谱试验探究了PR.M/胶粉复合改性沥青制备过程中可能发生的化学反应;利用荧光显微试验分析了PR.M/胶粉复合改性沥青中胶粉及PR.M的作用机理.结果表明:PR.M对基质沥青的高温性能改善效果优于胶粉;胶粉可以改善基质沥青的低温性能;胶粉和PR.M均可以提高基质沥青的抗永久变形能力;PR.M/胶粉复合改性沥青的热分解温度与PR.M、胶粉的掺量有关,PR.M和胶粉的掺量越大,复合改性沥青的热分解温度越高;PR.M/胶粉复合改性沥青制备过程以物理共混为主,伴随化学反应的发生;胶粉溶胀改善了基质沥青的低温性能,PR.M溶胀改善了基质沥青的高温性能.     

反应烧结Si3N4陶瓷微型转子的制备

介绍了一种适合于制备Si3N4陶瓷微细部件的微细制备技术.该技术主要包括Si粉的预烧结成形和微型加工以及反应烧结等三部分,结合了Si粉预烧结体的可加工性和Si3N4反应烧结所具有的近净尺寸成形特点,具有制备Si3N4陶瓷三维微细部件的优势.本研究利用该技术成功地制备了直径5mm、厚度1.2mm、叶片厚度大约70μm的Si3N4陶瓷微型转子.     

VO_2(M/R)复合薄膜的研究进展

VO2(M/R)薄膜相变前后的红外透过率、电阻率变化显著,在光学、电学开关等领域极具应用潜力。VO2(M/R)复合薄膜能克服纯相材料本身的不足,还可以引入新的性能和结构。综述了VO2(M/R)复合薄膜的特点和主要性能,总结了薄膜的复合方式,讨论了复合薄膜制备中存在的问题,并结合近年的相变机理、制备工艺、复合方式等报道展望了VO2(M/R)复合薄膜的研究发展前景。     

水基注凝成型技术的研究进展

注凝成型是一种近净尺寸陶瓷成型技术,为制备高性能复杂形状的陶瓷制品提供了一条有效的技术途径.对陶瓷水基注凝成型技术中的悬浮体的制备、凝胶体系的选择、悬浮体的真空处理和固化、坯体和烧结体的性能特点等方面的研究进行了综述,并简要介绍了该技术的国内外应用情况,同时展望了该技术的发展趋势.     

钛及钛合金粉末制备与近净成形研究进展

钛及钛合金以其优异的性能,广泛应用于航空航天、能源化工、生物医疗等高端领域。粉末近净成形技术能够实现钛及钛合金的绿色、低成本和高性能精密制造,有助于进一步扩大其应用范围。本文从钛粉制备、成形技术、性能与应用方面,对目前钛及钛合金粉末近净成形技术取得的研究进展进行了简要论述,并根据各技术目前面临的问题,提出了未来的发展趋势。