工艺参数对Mo/Cu粉末凝胶注模成形的影响（英文）

采用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)-1,6-己二醇二丙烯酸酯非水基凝胶注模体系制备了浓Mo/Cu粉末浆料。研究了分散剂用量、单体含量和固相体积分数对浆料流变行为的影响,并讨论了单体含量、单体/交联剂比例、引发剂用量、温度等工艺参数对固化行为和坯体抗弯强度的影响。结果表明,固相体积分数对浆料流变行为的影响最大,其次是引发剂用量和单体含量。随着单体含量的增加和单体/交联剂比例的减小,坯体抗弯强度增加;引发剂用量对坯体抗弯强度的影响较小。根据上述结果,Mo/Cu粉末非水基凝胶注模的合理工艺参数如下:HEMA含量为25%~30%(体积分数),单体/交联剂比例为10:1~15:1,引发剂用量为1.5%~2.5%(体积分数),固化温度在60~80℃之间。     

凝胶注模法制备微多孔氮化硅陶瓷及性能（英文）

通过提高凝胶注模工艺中有机单体含量,制备孔中径约为0.6008μm的微多孔氮化硅陶瓷。研究单体含量、烧结温度和固含量对微多孔Si3N4瓷烧结体性能的影响,并获得了高气孔率、高强度的多孔氮化硅陶瓷。结果表明,随单体含量的增加(25%~55%),多孔氮化硅的气孔率增加(51.2%~61.6%),强度为234.2~54.5 MPa;烧结温度对孔Si_3N_4陶瓷的气孔率和比表面积有一定的影响:通过降低高气孔率多孔Si_3N_4陶瓷的孔尺寸可改善多孔Si_3N_4陶瓷的强度。     

工艺参数对Mo/Cu粉末凝胶注模成形的影响

本文采用甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）-1,6-己二醇二丙烯酸酯非水基凝胶注模体系制备了浓Mo/Cu粉末浆料。研究了分散剂用量、单体含量和固相体积分数对浆料流变行为的影响。并研究了单体含量、单体/交联剂比例、引发剂用量、温度等工艺参数对固化行为和坯体抗弯强度的影响。结果表明,固相体积分数对浆料就变行为的影响最大,其次是引发剂用量和单体含量。随着单体含量的增加和单体/交联剂比例的减小,坯体抗弯强度增加;引发剂用量对坯体抗弯强度的影响较小。根据上述结果,Mo/Cu粉末非水基凝胶注模的合理工艺参数如下：HEMA含量为25 vol.% ~ 30 vol.%, 单体/交联剂比例为10：1 ～ 15：1,引发剂用量为1.5 vol.% ~ 2.5 vol.%,固化温度在60℃与80℃之间。     

凝胶注模成型多孔氮化硅陶瓷

凝胶注模成型最初用来制备致密材料，本文则利用该方法来制备多孔氮化硅陶瓷。通过测试粉体的Zeta电位曲线以及加入分散剂（聚丙烯酸铵）时浆料的流变曲线，探讨了浆料的胶体特性和流变特性。分析了影响制品气孔率的几个因素。结果表明：粉体的等电点在pH为6附近，Zeta电位最大值在pH为10处。分散剂的加入使浆料的流体类型逐渐接近于牛顿流体。增加分散剂的含量和降低浆料的固含量可以提高制品的气孔率。     

凝胶注模工艺制备医用多孔Ti-Co合金的性能

采用凝胶注模工艺制备含8%和12%Co(质量分数,下同)的多孔Ti-Co合金,研究获得均匀悬浮稳定浆料的分散剂加入量。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、压缩和三点弯曲试验分别对多孔Ti-Co合金的显微结构和力学性能进行了测试和分析。结果表明,加入1%分散剂可获得分散效果最佳的悬浮浆料,所制备多孔Ti-Co合金的孔隙率在50%左右,孔隙呈三维通孔结构。与多孔纯钛相比,添加Co元素明显提高了多孔Ti的力学性能,其中压缩强度在68～378MPa之间,抗弯曲强度在53.68～169.17MPa之间,弹性模量在7～21GPa之间。固相体积分数为33%,在1100℃下烧结的多孔Ti-8%Co合金由于与成人骨的力学相容性最好,适合作为医用植入材料。     

烧结温度对凝胶注模多孔Ni-Ti合金性能的影响

以TiH_2粉及雾化Ni粉为原料,采用凝胶注模成型技术,制备出Ni-Ti凝胶生坯,再通过真空干燥、脱脂以及烧结工艺制备出多孔Ni-Ti合金。运用XRD、SEM对多孔Ni-Ti合金进行了相成分及微观结构表征,分析了不同烧结温度对于多孔Ni-Ti合金孔隙率、力学性能、物相成分及微观形貌的影响。结果表明,随着烧结温度的增加,孔隙率降低,抗压强度和杨氏模量增加。对固相体积分数为45%的生坯,在1050℃下高真空烧结2 h,制备出孔隙率为42.65%,抗压强度为202.65 MPa,杨氏模量为17.14 GPa,主相为NiTi相的多孔Ni-Ti合金。基体满足人体骨性能需要。     

采用基于甲基丙烯酸羟乙酯-叔丁醇的凝胶注模体系制备多孔氧化铝陶瓷（英文）

为了获得高强度的多孔氧化铝陶瓷,研发一种基于甲基丙烯酸羟乙酯-叔丁醇(HEMA-TBA)的新型凝胶注模体系。采用流变仪、TG-DSC、SEM和弯曲强度测试等手段分别研究HEMA-TBA凝胶注模体系的聚合、坯体的热分解行为、烧结体的显微组织和力学性能。结果表明:(1)25℃时,适合该体系聚合的引发剂(过氧苯甲酰)的优化加入量为10 mg/mL;(2)含HEMA-TBA凝胶注模体系的氧化铝悬浮液表现为剪切变稀流变行为,且其黏度足够低至凝胶注模工艺要求;(3)多孔氧化铝试样的孔隙度为42%～56%,其相应的弯曲强度为(8±0.5)～(91±4.5)MPa。     

凝胶注模多孔NiTi合金的固化工艺及动力学研究

以氢化脱氢钛粉和雾化镍粉为原始粉末,单体甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和交联剂1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)组成凝胶体系,采用凝胶注模法制备多孔NiTi合金。研究了引发剂(过氧化苯甲酸叔丁酯,TBPB)、催化剂(N,N-二甲基苯胺,DMA)、固化温度及固相体积分数对固化过程的影响。结果表明：随着引发剂及催化剂加入量的增加,固化时间降低,最佳的催化剂用量(质量分数)为1.5%,引发剂用量(质量分数)为2%;固化反应随着固化温度及固相体积分数的增加而加快;根据DSC测试结果,计算得到HEMA-HDDA-TBPB-DMA凝胶体系的固化反应表观活化能为60.15 kJ·mol^-1,反应级数为0.91。在最佳固化工艺条件下,利用固相体积分数为45%的NiTi浆料制备了孔隙率为43.87%、抗压强度为104 MPa,且具有三维连通双级孔隙结构的多孔NiTi合金。     

凝胶注模制备多孔Ni-Ti合金的研究

多孔Ni-Ti合金由于其优异的形状记忆性能而广泛应用于医用植入材料领域。本文以TiH2粉及雾化Ni粉为原料,采用凝胶注模成型技术,制备出Ni-Ti凝胶生坯,通过后续真空干燥、脱脂以及烧结工艺成功制备出性能优异的医用植入多孔Ni-Ti合金。运用XRD、SEM对多孔Ni-Ti合金进行了成分及微观结构表征,分析了不同烧结温度对于多孔Ni-Ti合金孔隙率、机械性能、组织成分及微观形貌的影响。结果表明,随着烧结温度的增加,孔隙率降低,抗压强度和杨氏模量增加。对固相体积分数为45vol. %的生坯在1050 ℃条件下高真空烧结保温2h,制备出孔隙率为42.65%,抗压强度为202.65 MPa,杨氏模量为17.14 GPa,主相为NiTi相的多孔Ni-Ti合金,基本满足人体骨性能需要。     

凝胶注模成型制备微多孔氮化硅陶瓷

采用凝胶注模法,在无其它添加剂的条件下,通过提高单体含量,成功制备出高性能微多孔氮化硅陶瓷,陶瓷抗弯强度高达137 MPa以上,气孔率高达50%以上,孔中径小于1 μm.结果表明:随着有机单体含量的增加,氮化硅微多孔陶瓷气孔率单调增加;随着固含量的增大,氮化硅微多孔陶瓷气孔率单调下降,抗弯强度先上升然后又下降,固含量有一优化值,此时陶瓷体抗弯强度最大;随着烧结温度的增加,氮化硅陶瓷强度单调增加,而气孔率单调下降.     

钛酸铝陶瓷的凝胶注模成型研究

利用琼脂凝胶大分子在水溶液中加热时溶解,冷却时凝固这一规律,研究了Al2TiO5陶瓷的凝胶注模成型工艺,探讨了琼脂含量和Al2TiO5的加入量对料浆流动性、制品的烧结、结构的影响规律.结果发现在固含量63%陶瓷料浆中引入约1.5%琼脂,成型干燥后不需要单独脱脂,即可获得表面光洁、结构均匀、致密、内部无明显缺陷的陶瓷部件.     

ZnO温度响应凝胶注模成型的流变性能和干燥机制（英文）

为解决坯体干燥问题,将含大单体支链的温度响应凝胶体系应用于ZnO的凝胶注模成型,研究大单体支链PIPAAm的加入量与支链长度、总有机物含量和固相体积分数对悬浮液流变性能的影响,并分析坯体的干燥机理。研究表明:添加该凝胶体系的ZnO悬浮液仍表现为剪切变稀流变行为,但其黏度随着PIPAAm支链的加入量与相对分子质量以及总有机物含量的增加而升高。大单体支链的引入抑制甚至消除ZnO温度响应凝胶注模坯体表面"密实层"的形成,加快坯体干燥,促进坯体收缩。     

造孔剂添加量对凝胶注模成型工艺制备8YSZ多孔陶瓷性能的影响

采用叔丁醇基凝胶注模成型工艺结合添加造孔剂法制备了高固相含量的YSZ多孔陶瓷。研究了固相含量为50%(体积分数)时,不同造孔剂添加量对烧结8YSZ多孔陶瓷的孔径及其分布、气孔率、抗弯强度以及热导率的影响。研究结果显示:8YSZ多孔陶瓷的气孔分布均匀,孔径在10μm左右,孔壁致密;气孔率在22.9%～39.8%之间,且随着造孔剂添加量的增加而增加;抗弯强度随着造孔剂添加量的增加而减小,最高可达(85.24±2.31)MPa;热导率在0.735～1.108W/m·K之间,且随着造孔剂添加量的增加而降低。上述结果表明,凝胶注模工艺中同时添加造孔剂不仅可以实现高固相含量多孔陶瓷的制备,而且可以同时实现孔结构可控,最终得到兼具有高强度、高气孔率和低热导率的8YSZ多孔陶瓷。     

采用乙醇为干燥剂的BeO凝胶注模坯体的液体干燥（英文）

以乙醇为液体干燥剂,研究BeO凝胶注模坯体的液体干燥。采用质量称量和尺寸测量等手段,研究乙醇浓度和坯体固相体积分数与尺寸等因素对坯体含水率与收缩的影响规律,分析液体干燥应力并建立干燥初期的应力模型。结果表明:乙醇浓度越高,坯体的含水率下降越多,收缩率越小;坯体的固相体积分数越低,高径比越大,干燥效果越好;坯体因局部干燥速度不均匀而产生液体干燥应力;随着干燥的进行,坯体内部的应力由压应力逐渐转变为拉应力,而坯体外部则由拉应力逐渐转变为压应力。     

电解工艺参数对氧化铝溶解的影响及优化（英文）

采用Box-Behnken设计和满意度函数法研究和优化与氧化铝溶解有关的铝电解工艺参数。选择电解质温度、氧化铝含量、电流和氧化铝温度作为影响参数,采用氧化铝累积溶解含量(CCDA)和相对偏离目标含量(RDTC)作为响应值。交互影响研究结果表明:增加电解质温度和氧化铝温度,以及降低氧化铝含量可以提高CCDA;提高电解质温度和降低电流有利于氧化铝分布更加均匀。最优的工艺条件为:电解质温度958.8℃、氧化铝含量2.679%(质量分数)、电流300 kA以及氧化铝温度200℃。     

多孔FeAl非水基凝胶注模成形的可控固化

以铁粉及铝粉为原料,借助旋转粘度计研究了其非水基凝胶体系浆料的固化行为,以获得高质量的坯体。结果表明：引发剂用量、单体体积分数的增加以及固化反应温度的升高会使诱导期与反应期缩短;催化剂用量增加可以显著缩短诱导期时长,但对反应期的影响较小;与此相反,减小单体与交联剂体积比可以缩短反应期,但不改变诱导期的长短。结合浆料稳定性数据,通过调控引发剂及催化剂用量、固化反应温度、单体浓度和单体与交联剂体积比等影响因素,可以控制诱导时间在71~748 s、固化时间在154~714 s之间,从而实现不同尺寸要求和复杂程度产品的可控注模及固化。通过凝胶注模制备的多孔FeAl材料及制品孔隙结构均匀、开孔隙率为57.6 %、孔径小于10 μm、抗压强度可达40.7 MPa,满足烟气分离的需要。     

半固态搅拌工艺参数对铝-铜合金显微组织和力学性能的影响

采用不同的工艺参数制备半固态铝合金坯料,并对铝合金的金相组织、抗弯强度和硬度进行测量,评估工艺参数对铝合金材料力学性能的影响。研究表明,机械搅拌铝合金的最佳工艺参数是搅拌速度900r／min,搅拌时间2min,搅拌时温度630℃。半固态细小、均匀和圆整的组织结构与普通铸造的相比,其抗弯强度可以提高26％,硬度提高8％,合金的力学性能得到改善。     

半固态搅拌工艺参数对铝-铜合金显微组织和

采用不同的工艺参数制备半固态铝合金坯料,并对铝合金的金相组织、抗弯强度和硬度进行测量,评估工艺参数对铝合金材料力学性能的影响.研究表明,机械搅拌铝合金的最佳工艺参数是搅拌速度900 r/min,搅拌时间2min,搅拌时温度630℃.半固态细小、均匀和圆整的组织结构与普通铸造的相比,其抗弯强度可以提高26%,硬度提高8%,合金的力学性能得到改善.     

搅拌铸造工艺参数对AA6061/TiC铝基复合材料抗拉强度影响的预测（英文）

采用搅拌铸造工艺制备AA6061/15%TiC(质量分数)铝基复合材料。构建一个经验公式用于预测搅拌铸造工艺参数对AA6061/TiC铝基复合材料极限抗拉强度的影响。采用有4因素、5水平组成的中心旋转组合设计方案来减少搅拌铸造实验次数。实验因素包括搅拌速率、搅拌时间、搅拌叶片角度和铸造温度。采用所建立的经验公式和显微组织观察分析这些因素对AA6061/TiC铝基复合材料极限抗拉强度的影响。分析结果表明:上述各因素均显著影响复合材料的极限抗拉强度。复合材料极限抗拉强度的变化归因于孔隙率、团簇的形成、TiC颗粒在晶界的偏析及其在铝基体中的均匀分布。     

热处理工艺对铝锂铜合金组织性能的影响

研究了热处理对铸造铝锂铜合金组织性能的影响.研究表明,铸造铝锂铜合金热处理采用(525+3)℃×(0.5～1)h固溶(水冷)+190℃×(8～16)h时效,固溶时效处理后可以得到理想的力学性能(Rm=482～ 523 MPa、A≥5.6％、硬度78 HRB).铸态铝锂铜合金组织的晶粒粗大,以柱状晶居多,晶界偏析严重,而固溶时效后铝锂合金的组织均匀,析出相能够弥散分布,力学性能有所提高.