往复挤压对高硅铝合金组织及性能影响

采用有限元模拟和物理模拟相结合的方法对高硅铝合金的往复挤压变形过程进行研究,并对其变形后的显微组织和性能进行分析。结果表明,变形后坯料外侧区域的应变量高于中间区域;随着挤压道次的增加,坯料的平均等效应变稳步提升。往复挤压使坯料的晶粒及硅颗粒明显的均匀细化,且在变形后坯料的外侧区域更为显著。坯料的强度及塑性在往复挤压后都有较大的提升,初始坯料的抗拉强度为140 MPa,伸长率为2.4%,经3道次往复挤压后,高硅铝合金的抗拉强度最高提升了142%,达到了199 MPa,伸长率最高提升了296%,达到了7.1%。     

低温铸造法制备过共晶铝硅合金坯料的研究

提出利用低温铸造法进行半固态成形坯料的制备，研究了不同浇注温度下Al-20%Si合金组织形态的差异，讨论了通过CO2气体对初生硅颗粒形状、大小的影响及作用机理。结果表明，采用低温铸造法可以获得初生硅颗粒细小、分布均匀的过共晶铝硅合金坯料。     

烧结应力研究进展

就烧结应力的产生、理论值计算等方面进行阐述,并利用能量法、曲率法、力平衡法计算烧结应力的思路,综述烧结应力发展的历史和研究进展。以等粒径颗粒模型的烧结应力研究为基础,建立非等径颗粒烧结应力分析模型,用计算机模拟烧结的真实条件,对非等径颗粒粉末冶金材料或梯度粉末冶金材料的烧结应力进行分析,这是未来该类材料烧结应力研究的主要方向。     

放电等离子烧结过程中粉末颗粒内部温度场的模拟及颈部演变

摘要建立了用于模拟导电材料在放电等离子烧结（SPS）过程中粉末颗粒热传导行为的计算模型,以球形铜粉为研究对象,对颗粒内部温度分布和颈部尺寸变化进行了模拟计算和分析,模拟结果表明;SPS过程中颗粒内部的温度分布极不均匀,烧结颈部的长大速率在烧结过程中并不一致．不同烧结阶段颈部尺寸变化的模拟结果和实验测定结果基本吻合,揭示了SPS过程中烧结颈部形成和长大的根本原因是颗粒接触部位的局部高温。     

粉末冶金制备硅颗粒增强锌铝合金复合材料的探讨

在传统粉末冶金工艺的基础上,通过在坯体上方添加第三相金属锌来制备硅颗粒增强铝基复合材料.探讨了混粉工艺、烧结气氛、压制压力、烧结温度等工艺参数对材料组织和性能的影响.通过金相显微镜和SEM研究了复合材料的形貌,对添加锌后的烧结产品进行了分析,并与铝硅粉末体烧结产品对比.     

反应烧结碳化硅陶瓷中碳化硼-碳纤维联合增强机制

纳米炭黑作为碳源的传统反应烧结碳化硅陶瓷残硅量高、硅岛形态多,力学性能较低。为了减少残硅含量、细化组织,提高复合陶瓷材料的力学性能,选择具有高碳密度的短碳纤维,以及力学性能优异的细小碳化硼颗粒作为碳源和增强体来制备反应烧结碳化硅复合材料。研究了不同体积分数短碳纤维及碳化硼对复合陶瓷密度、微观结构和强韧性能的影响。结果表明:在温度为1600℃时,碳纤维完全反应,具有的高碳密度导致硅化过程中体积膨胀率大,减少了残硅体积分数;其通过扩散反应控制了残硅的分布-纤维状分布,抑制了硅岛形成。引入的碳化硼保证了渗硅充分性,其颗粒边缘区域与硅发生反应生成碳化硅和三元相,提供了部分碳源,试样断裂过程中碳化硼颗粒以颗粒拔出为主,导致裂纹扩展路径以及能量消耗增大,有助于提高基体强韧性能。当添加碳纤维体积分数为40%时,复合陶瓷强韧性能达到最高,分别达到465 MPa和7.5 MPa·m1/2。     

燃烧合成MoSi_2的组织结构特征分析

利用钼粉硅粉间蔓延式燃烧合成工艺制备了ＭｏＳｉ２　金属间化合物。研究发现：合成中首先在颗粒外表面发生剧烈溶解反应，并形成一厚约２５～３０μｍ的成份梯度变化过渡薄层，ＭｏＳｉ２是在薄层富硅侧以结晶方式形成。合成过程中硅已熔化，并通过ＭｏＳｉ２　产物颗粒之间的孔隙向钼颗粒表面反应前沿快速铺展，使原硅颗粒处成为与硅颗粒尺寸相当的孤立大气孔，而ＭｏＳｉ２颗粒间孔隙或液态硅流动通道在反应后经历不完全烧结，以分散小气孔形式残留在ＭｏＳｉ２颗粒聚集区中。合成产物均具有大气孔与ＭｏＳｉ　２　颗粒聚集区混合分布的组织结构特征。     

粉末冶金制备颗粒增强5052铝基复合材料的压力加工工艺研究

以SiC和Al2O3颗粒为增强体、5052铝合金粉末为基体材料，采用粉末冶金法制备了颗粒增强铝基复合材料，实．验研究了影响冷压坯致密度的主要因素，发现压坯长径比和粉末粒度组成对致密度影响较大。实验结果表明。与常规烧结 热挤压工艺相比，模内热压烧结 热挤压能够获得具有更高强度的材料。热挤压还可使坯料进一步致密化，改善颗粒分布均匀性．从而提高材料性能。     

纳米银浆料烧结机理及导热性能分子动力学仿真

针对纳米颗粒的烧结机理不明确及烧结过后热导率显著下降等问题进行探究.利用分子动力学仿真的方法，通过热导率的计算验证了势函数选取的正确性，模拟了银纳米颗粒的烧结过程，观察了烧结过程中微观结构的变化，得到了烧结颈生长长度与烧结时间拟合关系，并计算了烧结颈处声子热导率变化情况，最后通过透射电子显微镜观察到试验烧结纳米银颗粒具备与仿真结果相同的五重孪晶结构.结果表明，五重孪晶为纳米颗粒烧结后的稳定结构，纳米颗粒烧结过程中烧结颈生长长度与时间成幂函数关系，烧结颈处微观结构使纳米银的热导率降低了4.42%.     

准共晶型ZL109合金半固态锻造成形组织演变特征与力学性能研究

试验研究了ZL109合金在半固态锻造成形过程中（坯料制备，二次重熔和零件成形）的组织演变及成形零件的热处理工艺和力学性能。结果表明：在坯料制备过程中，低过热浇注使坯料微观组织中的共晶硅片细化；在二次重熔时共晶组织熔解，共晶硅片进一步细化和团块化；在半固态锻压成形流动过程中，合金微观组织间发生了摩擦、变形，使得α相球团化，共晶组织细化；半固态锻压零件在热处理过程中，共晶组织中的α相向初生α相聚集成球团状，而共晶组织中的硅颗粒聚集成团块硅相；制备合金坯料的合理低过热浇注温度为566℃，合理的半固态锻造温度为569℃；合金热处理以后伸长率从0％提高到1．42％，比一般铸造方法所得的铸件的塑性明显要高。     

碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

借助混料-成形-烧结等工艺和性能测试、扫描电镜（SEM）的观察和分析，研究了不同种类和粒度的碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响。结果表明：由于其制造过程不同，不同形态的碳自身的物理力学性能存在较大的差别，而在同种形态的碳中粉末的粒度和个体的区别导致不同形态碳对铜基摩擦材料的密度、孔隙度的影响具有不同的表象，进而影响到摩擦材料的摩擦磨损性能。试验研究证明，在铜基粉末冶金摩擦材料中采用具有一定粒度组成的鳞片石墨具有较好的综合摩擦磨损性能。     

碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

借助混料-成形-烧结等工艺和性能测试、扫描电镜(SEM)的观察和分析,研究了不同种类和粒度的碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响。结果表明:由于其制造过程不同,不同形态的碳自身的物理力学性能存在较大的差别,而在同种形态的碳中粉末的粒度和个体的区别导致不同形态碳对铜基摩擦材料的密度、孔隙度的影响具有不同的表象,进而影响到摩擦材料的摩擦磨损性能。试验研究证明,在铜基粉末冶金摩擦材料中采用具有一定粒度组成的鳞片石墨具有较好的综合摩擦磨损性能。     

制多孔不锈钢过滤片的试验研究

通过以水雾化0Cr18Ni9不锈钢粉为原料,以钢模压制或等静压制成形,在真空中或纯氢中烧结制取多孔不锈钢过滤片的试验,提出了制品的气泡试验最大孔径与水雾化不锈钢粉末颗粒平均尺寸关系的经验公式,并针对不锈钢粉末粒级、成形压力和添加剂对多孔不锈钢过滤片的孔隙度、气泡试验最大孔径、相对透气系数和拉伸性能的影响进行了研究。研制的多孔不锈钢过滤环片已批量生产,取得了明显的经济效益。     

水热法制备稳定氧化锆纳米粉体

目的制备分散性好、粒径分布窄的稳定氧化锆纳米粉体。方法采用水热法制备氧化锆纳米粉体,考察水热时间、p H值、温度和有机添加剂丙三醇,对氧化锆粉体颗粒粒径、结晶度及稳定性的影响。通过XRD和SEM分析技术对不同条件下制备的样品进行表征。结果结晶度随着水热反应温度的升高而提高,形核速率在250℃时快速增加,粒径在150~250℃出现先长大后减小的规律。反应溶液的p H值影响样品的结晶度,通过调节溶液p H值可以减小粉体颗粒之间的团聚,改善粉体的分散性。水热反应进程越充分,样品的平均粒径越大。加丙三醇后,在反应条件为200℃、p H=10、t=12 h时制备钇掺杂量3%的氧化锆粉体,于1000℃煅烧12 h,得到分散性好、粒径分布窄的单立方相纳米氧化锆粉体颗粒。结论通过设定水热法反应温度、p H值、时间,可以制备粒径可控的稳定氧化锆纳米粉体,且钇掺杂可有效提高氧化锆的稳定性。加入丙三醇可以有效地改善粉体的分散性和稳定性,煅烧稳定氧化锆纳米粉体可以有效减小粉体粒径分布和提高粉体的结晶度。     

Fe基纳米晶粘结软磁材料的研究

系统地论述了Fe基纳米晶粘结软磁材料的制备工艺,采用快淬磁粉,选择固态环氧树脂作粘结剂, 通过粘结方法,制备了Fe基纳米晶粘结磁体。然后分析了不同的磁粉粒度和模压压力对粘结磁体磁性能的影响。     

超细氧化亚铜的制备研究

本文采用葡萄糖还原法制备超细Cu20粉末,考察了葡萄糖和硫酸铜摩尔配比、反应时间、反应温度、搅拌强度、pH值对样品Cu2O粒度的影响,确定了工艺条件,在此条件下制备纳米Cu2O。采用XRD、SEM对样品进行了表征,结果表明：所得样品为粒径均匀的球形Cu2O,粒径约为120nm。     

Fe基纳米晶粘结软磁材料的研究

系统地论述了Fe基纳米晶粘结软磁材料的制备工艺，采用快淬磁粉，选择围态环氧树脂作粘结剂。通过粘结方法，制备了Fe基纳米晶粘结磁体。然后分析了不同的磁粉粒度和模压压力对粘结磁体磁性能的影响。     

Improving oxidation resistance of diamond by adding silicon into diamond-borosilicate glass composites

Diamond-borosilicate glass composites have been used for vitrified diamond tools. The major challenge in the development of these composites is to avoid oxidation of diamond during sintering. In this study, silicon powder was added into the diamond-borosilicate glass composites to enhance oxidation resistance of diamond. The results showed that silicon powder was oxidized prior to diamond and its oxide products could enter into the glass network. Consequently, the oxidation resistance of the diamonds was improved, and the bending strength and volume expansion ratio of the composites with silicon additive were evidently changed compared to that of composites without silicon powder. A maximum bending strength of 60.94 MPa, and a minimum volume expansion ratio of − 11.3% were obtained in the composite containing 8 wt.% silicon powder.     

一种太阳能高效多晶硅铸锭用坩埚底部引晶涂层的制备方法

介绍一种太阳能电池用高效多晶硅片生产过程中,铸锭用坩埚底部引晶涂层的制备方法。此方法是在坩埚底部分别制备两个涂层:第一层是硅粉和无机陶瓷胶的混合物,第二层是氮化硅粉和无机硅溶胶、去离子水的混合物。此方法的创新点是将硅粉替代传统的石英砂作为引晶晶核来制作引晶层。结果表明,与传统石英砂引晶层相比,此方法产生的多晶硅锭晶体均匀、位错少,制成的太阳能电池转换效率高(平均达到17.8%)。     

材料特性和工艺参数对DMLS制件质量的影响

分析了金属粉末直接激光烧结(DMLS)中三类粉末材料的粘结机制,讨论了材料特性和工艺参数对成型件质量的影响。建立了液相体积分数和颗粒尺寸与烧结件致密度之间的关系式,提出从材料特性和工艺参数方面改善烧结件质量的途径。最后讨论了金属粉末激光直接烧结成行进一步研究的三个主要方向。