Zn元素对直接氮化法制备AlN粉体的影响

为解决直接氮化法制备AlN粉体过程中存在的问题,采用具有高饱和蒸气压的Zn元素作为原料铝合金的合金元素,研究了Zn元素对Al-Zn以及Al-Mg-Zn合金直接氮化制备AlN粉体的影响。结果表明:Zn元素的挥发可以在反应初期破坏合金熔体氮化形成的氮化膜,避免熔体结块,提高转化率;另一方面,试验及热力学分析表明Zn元素的脱氧作用较差,而Mg元素可以在氮化过程中脱去气氛中的氧,避免Al2O3的形成。因此,采用Al-Mg-Zn三元合金进行直接氮化能够得到低含氧量、低金属杂质残留的纯相AlN。     

原位自反应合成AlN粉体

探讨了利用原位自反应技术合成ＡＩＮ粉体的可行性,通过化学成分分析、Ｘ射线衍射及扫描电镜等检测手段对氮化产物进行表征,并对氮化反应热力学及合成条件对氮化反应的影响进行了分析,实验结果表明,ＡＩＮ粉体原位自生法可降低合成温度,简化合成工艺,所合成的ＡＩＮ粉体具有纯度高、氧含量低,以及经粉化处理后粒度较均匀、细小等特点。     

直接氮化法制备Si3N4粉体过程研究

采用直接氮化的工艺方法,以Si粉为初始原料,采用Fe粉为催化剂,在高温下直接进行氮化,制备了Si3N4粉体.着重讨论了催化剂含量和氮化工艺条件对粉体的氮化率、粒径、形貌和相含量等方面的影响.实验结果表明催化剂含量,球磨工艺,烧结制度是影响Si3N4粉体最终性能的3个主要因素,并且在掺杂Fe为0.5%,球磨时间为2h,采用分阶段保温升温的方法,在氮化温度为1400～1350℃下氮化2～3 h,制备了氮化率95%左右,α相含量接近90%,形状为等轴状的Si3N4粉体.     

活性粉体氮化法

本文介绍的活性粉体氮化法(APN 法:Activated Powder Nitridin Process)是在装于耐热容器中的无公害含氮有机粉体中埋入并密封需进行表面硬化的各种模具、模具零件、工具、以及不锈钢制品,然后将此耐热容器用惰性气体式加热炉或小形实验炉进行小批量简单氮化(或软氮化)处理的新型表面硬化方法。一般在氮化钢铁时,氮化源是使用气味刺鼻和有毒的氨气,或是剧毒的氰化物。且设备     

原位选择氮化法制备纳米t-ZrO2-TiN复合粉体

以含锆、钇、钛的化合物为起始原料,采用共沉淀法制备了组成均匀的纳米ZrO2(3Y)-TiO2复合粉体.用氨气为氮化剂,在一定的氮化条件下,进行原位选择氮化反应.对不同氮化温度、氮化时间合成的复合粉体用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电镜(FESEM)等方法进行了表征.研究了氮化温度、氮化时间对合成复合粉体性能的影响.结果表明在800℃～1 450℃氮化5 h,复合粉体中的TiO2氮化成为TiN,t-ZrO2未被氮化,从而制得1种氮化钛均匀分散于四方氧化锆中的纳米t-ZrO2-TiN复合粉体,复合粉体的粒径在纳米尺度范围.     

粉体发泡法制备泡沫金属的影响因素

介绍了粉体发泡法制备泡沫金属的生产工艺.从材料选择、预制品制备、发泡过程三个环节分析了在制备泡沫金属过程中可能出现的影响因素.最后对粉体发泡法生产泡沫金属的发展前景做了前瞻性展望.     

铝热还原氮化法制备TiN-Al2O3复合粉体

本文用Al作还原剂还原氮化TiO2制备了TiN—Al2O3复合粉体。通过对比不同温度下的含氮率和理论含氮率，可以判断反应进行的程度；通过XRD分析研究不同温度下的相变化；通过SEM、EDS分析观察晶粒的形貌和成分。研究结果发现，TiN在1100℃开始生成，1450℃TiN生成反应结束。SEM照片显示细小、不规则的TiN晶粒和多面体Al2O3晶粒相互交叉均匀分布，Al2O3晶粒尺寸10μm左右，TiN晶粒尺寸2μa左右。表明用此方法可以在比较低的温度下合成颗粒细小分散均匀的TiN-Al2O3复合粉体。     

溶胶-凝胶法制备氧化锆粉体

以正丙醇锆为锆源,采用溶胶-凝胶法制备了ZrO2粉体。研究了硝酸含量对凝胶时间及热处理温度对ZrO2晶型的影响规律。通过控制硝酸含量可以有效改变凝胶时间;通过锆醇盐水解缩聚制备的ZrO2干凝胶,在低温下热处理首先形成ZrO2四方相,在较高温度热处理后才转变为单斜相;锆醇盐水解缩聚制备的氧化锆粉体在1200℃以后烧结过程明显加快。     

液相包裹法制备Al2O3/Fe纳米复合粉体

利用液相包裹法制备了纳米Fe颗粒包裹Al2O3,纳米复合粉体,研究了不同的煅烧和还原温度对复合粉体物相组成的影响,利用X-ray衍射（XRD）、热重/差式-量热扫描法（TG/DSC）、Zeta电位和扫描电镜（SEM）对复合粉体的成分、热学特性以及形貌特征进行了分析.结果表明：煅烧温度为500℃,保温30min,在氢气气氛中700℃还原1h可以得到Fe包裹Al2O3的纳米复合粉体;经SEM发现,包裹层的Fe颗粒呈球形,尺寸约为30 nm,分布均匀.     

基于粉末压坯的氮化锰制备技术

在节能、环保、高效原则下,基于粉末压坯对氮化锰生产工艺进行了试验.结果表明,电解金属锰粉压坯经两次预抽真空后,在823～1173 K温度区间和0.05～1 MPa压力下渗氮9～10 h,可获得含氮量高达8.97%～9.54%的氮化锰产品.     

化学镀法制备SiCp-Ni复合粉体

研究了酸性化学镀在SiCp陶瓷粉末表面涂覆Ni-P合金,考察了镀液的温度、pH值及粉末粒度对镀液稳定性和镀层性能的影响.结果表明,粉体越细,稳定施镀温度越低;合理选择工艺参数可使粒径从200μm～10μm的SiCp粉末得到均匀镀层;镀层P含量随pH值升高而降低,镀层结构为非晶态.     

喷雾造粒制备SiC-AlN复合粉体特性及烧结性能

采用水基料浆与流态化喷雾造粒相结合制备SiC-AlN复合粉体,分析复合粉体的粉体特性、成形性能及烧结特性,探讨SiC-AlN复相陶瓷的增强增韧机制。结果表明：喷雾造粒后,复合粉体的流动特性显著提高,粒度级配合理;随着压强增加,坯体密度在40～80、80～160和160～220MPa范围内呈现阶梯式增长,160MPa以上成形后素坯均匀致密,无硬球颗粒存在;无压烧结SiC-AlN复相陶瓷具有优越的烧结性能和力学性能,这是由于AlN对SiC晶粒形成生长势垒,并反应生成2H型固溶体,从而细化晶粒,导致裂纹扩展产生了绕道与偏转效应,呈现晶粒撕裂与拨出现象,协同改善了复相陶瓷的强度及断裂韧性。     

喷雾造粒制备SiC-AIN复合粉体特性及烧结性能

采用水基料浆与流态化喷雾造粒相结合制备SiC-AIN复合粉体,分析复合粉体的粉体特性、成形性能及烧结特性,探讨SiC-AIN复相陶瓷的增强增韧机制.结果表明:喷雾造粒后,复合粉体的流动特性显著提高,粒度级配合理;随着压强增加,坏体密度在40～80、80～160和160～220 MPa范围内呈现阶梯式增长,160 MPa以上成形后素坯均匀致密,无硬球颗粒存在;无压烧结SiC-AIN复相陶瓷具有优越的烧结性能和力学性能,这是由于AIN对SiC晶粒形成生长势垒,并反应生成2H型固溶体,从而细化晶粒,导致裂纹扩展产生了绕道与偏转效应,呈现晶粒撕裂与拨出现象,协同改善了复相陶瓷的强度及断裂韧性.     

铝熔体定向氮化过程中气液固传输机理探讨

根据纯铝锭定向氮化生长显微结构特征,构造出气液固传质模型,并建立了反应速率与各传质阻力的方程关系式.研究表明控制铝熔体氮化速率的主要阻力来自于氮气在熔体表面的化学吸附过程.而氮化反应的不断进行,导致业已形成的AlN晶柱内部或晶柱之间的毛细管半径变小,降低了渗透速率,最终导致通过毛细管力传输到反应前沿的铝熔体消耗殆尽,反应中止.     

化学共沉淀法制备Ca_2Co_2O_5粉体

以硝酸钴和硝酸钙为原料,氢氧化钠为沉淀剂,利用化学共沉淀法制备Ca_2Co_2O_5粉体.采用TG-DSC、XRD、SEM和激光粒度分析仪(LPSA)等测试方法对粉体热分解过程,样品的物相、形貌和粒度分布进行表征.结果表明:在pH=13.2时制备的共沉淀粉,在750 ℃煅烧2 h后可获得单相层状的Ca_2Co_2O_5粉体,颗粒尺寸分布均匀,粒度在几百个纳米范围内.     

生物形态多孔氮化钛陶瓷的碳热氮化法制备

研究了以生物模板(木炭)浸渍TiO2溶胶,高温碳热-氮化制备TiN陶瓷的工艺过程.应用热力学原理计算了经溶胶浸渍后形成的TiO2/C复合体系的氮化条件,确定了N2,CO分压对氮化温度的影响.采用碳热氮化法,在高浓度的氮气压力下反应烧结制备了具有生物形貌的多孔TiN/C陶瓷.结果表明在1400℃,4 h,0.5 MPa氮气压力下,得到了具有立方晶体结构的TiN/C多孔陶瓷,并保留了木材模板的显微结构.     

生物形态多孔氮化钛陶瓷的碳热氮化法制备

研究了以生物模板(木炭)浸渍TiO2溶胶,高温碳热-氮化制备TiN陶瓷的工艺过程.应用热力学原理计算了经溶胶浸渍后形成的TiO2/C复合体系的氮化条件,确定了N2,CO分压对氮化温度的影响.采用碳热氮化法,在高浓度的氮气压力下反应烧结制备了具有生物形貌的多孔TiN/C陶瓷.结果表明:在1400℃,4 h,0.5 MPa氮气压力下,得到了具有立方晶体结构的TiN/C多孔陶瓷,并保留了木材模板的显微结构.     

硅粉常压直接氮化合成氮化硅粉的动力学研究

以平均粒径为2.8 μm的硅粉为原料,添加氮化硅粉作为稀释剂,对常压氮气下直接氮化制各Si3N4粉的工艺进行了研究,氮化温度范围为1623～1823 K,氮化时间范围为0～20 min.借助XRD、SEM等检测方法,分析了氮化温度和氮化时间等因素对氮化过程的影响.基于不同氮化温度下硅的转化率与氮化时间的关系,利用粒径不变的缩芯模型,建立了一种简化的硅氮反应模型,该模型显示出硅的转化率随时间呈渐近线指数趋势.并利用该模型计算得出了硅粉常压直接氮化合成氮化硅粉的一些反应动力学参数:Arrhenius公式中指前因子为5.56×1012cm/s;活化能为534 kJ/mol;有效扩散系数为6.2×10-8cm2/s;以及反应速率常数的计算公式.     

感应等离子体球化法制备球形金属粉体材料的研究进展

原料粉体的质量已经成为制约金属3D打印发展的瓶颈因素。感应等离子体球化法制备所得的金属粉体材料具有球化率高、球形度高、杂质含量低和粒径可控等优点,是当前最有希望实现3D打印用高性能球形金属粉体大规模工业化生产的技术。本文阐述了感应等离子球化技术的工作原理、发展历程和技术特点,着重介绍了利用该技术制备钨、钼、钛等金属球形粉体的研究现状,在此基础上探讨了感应等离子球化技术函待解决的难点问题以及未来的发展趋势。