反应烧结微米级SiC陶瓷材料的结构与力学性能

选用粒径为7μm的SiC粉体,采用反应烧结工艺制备致密的SiC陶瓷材料,研究了反应烧结SiC陶瓷材料的物相组成、显微组织结构与力学性能及其断口形貌。结果表明:通过优化制备工艺,SiC陶瓷素坯中的SiC颗粒和纳米炭黑粉体分布均匀,且具有三维联通的孔隙结构,有良好的硅熔渗性能。反应烧结SiC陶瓷材料中的SiC含量高,游离硅含量少,密度可达3.01g.cm-3,抗弯强度达到410MPa,洛氏硬度达到95HRA,综合性能达到陶瓷机械密封件的技术要求。     

基于SLS/CIP工艺SiC陶瓷的制备及其性能

以喷雾干燥的SiC-Al_2O_3-Y_2O_3造粒粉为原料,使用机械混合法得到复合粉体,通过激光选区烧结/冷等静压技术并结合液相烧结工艺制备出SiC陶瓷,对SiC陶瓷的物相组成、显微结构、抗弯强度及密度进行表征。结果表明:喷雾造粒粉平均粒径为39.43μm,球形度较高,流动性良好,适用于SLS成型;SLS成型最优参数为激光功率7W、扫描间距0.15mm、扫描速率2200mm/s、单层层厚0.15mm且CIP压力为80MPa时, SiC陶瓷素坯的性能最佳,抗弯强度为(2.23±0.10)MPa,密度为(1.31±0.05)g/cm^3;在1950℃下烧结2h后,样品发生了致密化,SiC陶瓷密度为(1.95±0.17)g/cm^3,相对密度为(60.81±5.31)%,抗弯强度为(55.43±4.04)MPa。     

氧化铝粉料的颗粒级配对成型行为和烧结行为的影响

研究了颗粒级配对超细氧化铝粉体成型行为和烧结行为的影响．发现两种颗粒直径之比约为2的氧化铝粉体,一定比例混合后可获得比同样条件下单独的粉体高得多的成型密度.在细颗粒体积百分数约为33％时,应用压滤成型工艺（45MPa）获得的素坯相对密度高达72％．研究了压滤和干压成型方法对成型素坯密度及其烧结的影响．压滤成型的素坯,由于成型密度高、气孔分布窄、孔径小而有利于烧结,在较低的温度下可以达到理论密度,烧结体晶粒细小均匀,无明显缺陷;这一条件下于压成型（300MPa）得到的素坯由于有较宽的气孔尺寸分布,影响烧结,并且烧结体中有较大的气孔,不能完全致密．应用新的烧结理论对此进行了解释．     

SEM/EDS分析纳米TiN颗粒在SiC陶瓷中的分布状况

采用水基喷雾造粒技术制备SiC/纳米TiN复合粉体,并借助二步成型和无压烧结技术制备SiC/纳米TiN复合陶瓷,利用场发射扫描电镜结合能谱分析(SEM/EDS)研究了纳米TiN颗粒在SiC/纳米TiN复合粉体、素坯及烧结体过程中的分布状态,借此评价制备工艺。     

单分散球形YAG透明陶瓷粉体的喷雾造粒制备及其性能表征

采用无水乙醇基浆料结合喷雾造粒工艺制备YAG透明陶瓷粉体, 通过扫描电子显微镜、压汞仪、能谱仪及紫外–可见–红外透过光谱系统研究了不同PVB粘结剂添加量下YAG造粒颗粒的形貌、尺寸、成型性能及其破碎行为, 对成型素坯的孔分布及烧制透明陶瓷的显微结构及光学性能进行了详细表征。在优化PVB添加量为1.0wt%时, 造粒粉体为实心单分散颗粒, 球形度高、化学均匀性好, 其平均粒径约为40 μm, 成型性能优异; 在75 MPa压力下, 造粒颗粒完全破碎形成密实均一的坯体结构。烧结后的YAG透明陶瓷显微结构均一, 无气孔及其他缺陷, 光学质量优异。     

醇-水溶液加热法制备ZrO2粉体的成型与烧结

本文研究了醇-水溶液加热法所得纳米ZrO2粉体的成型与烧结行为.研究结果表明:粉体的成型密度随粉体的煅烧温度升高而增加.在450MPa压力下等静压所得的素坯呈半透明状,表明素坯的结构非常均匀,气孔小且分布窄.这种半透明的素坯的烧结性能极佳,在1150℃/2h条件下,相对密度可达97.5%,大大低于普通ZrO2粉体的1600～1700℃的烧结温度.对不同升温速度的烧结结果表明:升温速度为5℃/min和2℃/min时,在相同烧结条件下所得坯体的密度无明显区别,说明粉体中的Cl-离子含量很低,坯体内外的温差很小.     

不同成型方法对纳米Y-TZP陶瓷烧结性能的影响

用低温强碱法并掺入稳定剂Y2O3制成了纳米ZrO2（3Y）粉体，室温条件下用钢模和橡胶模具，在不同压力下把这些粉体进行成型压成素坯，然后在常压下于1000℃、1100℃、1200℃和1300℃四个温度中烧结。结果显示，由于橡胶模具成型的素坯受力均匀，烧结效果较钢模具优越，烧结的素坯体具有相对密度大、显微结构致密、气孔率低、显微硬度高的优点。采用400MPa橡胶等静压成型（RIP）方法，可在1300℃烧结出相对密度达到98％的优质纳米陶瓷。     

反应烧结碳化硅陶瓷材料的研究

本文介绍了不同工艺参数对反应烧结碳化硅材料(RBSC)的显微结构和力学性能的影响,给出了这种材料的一些实验结果总结如下:1.素坯密度对 RBSC 材料的显微结构和力学性能产生很大的影响,所以控制适当的素坯密度是非常重要的;2.RB-24的 RBSC 试样性能:密度3.05～3.09g/cm~3;游离硅15vol%,室温抗弯强度640MPa;室温时 K_(1c)为4.3,硬度 HR_A=92.5;韦伯尔模数为14;3.RBSC 材料的耐腐蚀性能和耐磨性能优于硬质合金和高纯 Al_2O_(?)。     

SiC颗粒整形对高体分铝基复合材料力学性能的影响及有限元模拟

采用流化床气流磨法对平均粒径为65μm的国产磨料级碳化硅(SiC)颗粒进行整形,然后采用无压浸渗法制备高体分SiC_p/Al复合材料,研究颗粒整形对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:经整形处理的SiC颗粒更趋近于球形,平均粒度降至52μm,堆积密度由1. 577 g/cm~3提升至1. 846 g/cm~3,复合材料中SiC颗粒体积分数从53. 27%提升至61. 09%,这是复合材料力学性能提升的主要原因。相应地,材料抗弯强度从376 MPa提升至431 MPa,弹性模量从196 GPa提升至219 GPa,材料抵抗微小变形的能力更强。有限元分析结果表明,整形态复合材料在受力过程中应力和应变分布更均匀,局部应力集中现象不显著。     

直接凝固注模成型氮化硅陶瓷

直接凝固注模成型是一种新颖的原位凝固成型工艺,特别适合于复杂形状陶瓷部件的成型．通过粉体的表面改性、浆料ｐＨ值的调节以及引入高效分散剂等途径制备出了低粘度高固含量的氮化硅浆料,通过直接凝固注模成型可以获得适当的素坯密度和强度．坯体气孔分布均匀,为较窄的单峰分布,断口光滑平整,坯体各部位密度具有很好的均匀性．在相对较低的烧结温度下（１７５０℃）,成型坯体经过无压烧结可达到理论密度的９８％,基本实现致密化．烧结体结构均匀,晶粒均匀生长,发育良好．经１８００℃烧结２ｈ后,抗折强度达７５８．４ ＭＰａ,断裂韧性为６．３ＭＰａ·ｍ^１／２．     

粒径及成型压力对α氧化铝粉体烧结行为的影响

以D50为0.171μm和0.432μm的α氧化铝粉为原料,采用不同的成型压力制得生坯,并在1450℃进行烧结,研究了粉体粒径和成型压力对α氧化铝粉体烧结行为的影响.D50为0.432μm的粉体,烧结活性较差,成型压力从100 MPa提升到300 MPa,生坯相对密度从54.1%增加到56.6%,烧结体相对密度从93.2%增加到94.9%.D50为0.171μm的粉体,烧结活性较好,成型压力从100 MPa提升到300 MPa,生坯相对密度从51.3%增加到53.8%,但烧结体密度始终在98.6%~98.8%之间,并未产生大的变化.结果表明,提升成型压力对Al2O3粉体烧结行为影响有限,减小粉体粒径、提高粉体烧结活性,才是提高Al2O3陶瓷密度、降低烧结温度的关键.     

Morphology and Mechanical Properties of PS/Al2O3 Nanocomposites Based on Selective Laser Sintering

1. IntroductionSelective laser sintering (SLS) is an advanced solidpowder freedom fabrication technology[1~4]. The ma-terials can be metals, ceramics, polymer or theirmixtures[5~10]. It can be adopted to prepare nano-composites to its best advantage for its process featureswith high density of the sintered specimens. It can beachieved by sintering layer by layer and high temper-ature grads engendered instantaneously by laser for itsown working mechanosm[11~15]. It is creative and im-portant …     

挤出成型碳化硅陶瓷的力学性能和显微结构

以羟丙基甲基纤维素（HPMC）作为有机塑化剂, 采用挤出成型工艺常压烧结制备碳化硅陶瓷管材, 系统研究了羟丙基甲基纤维素含量对陶瓷管材性能的影响以及不同温度制度下碳化硅陶瓷显微结构变化. 研究结果表明, 陶瓷管材坯体的平均径向抗外压强度随着HPMC含量的增加呈增加趋势, 当HPMC含量为7.5wt％时达462MPa; 2200℃保温1h烧结陶瓷管材的致密度随着HPMC含量的改变没有明显的变化. 采用两步烧结法得到的碳化硅管材体积密度从3.00g/cm³增加到3.07g/cm³, 平均径向抗外压强度达540MPa, 致密度可达95.9%. 抛光面经化学腐蚀后的显微结构表明碳化硅颗粒出现异常长大, 有部分板状晶粒出现.     

Production and characterization of boron carbide and silicon carbide reinforced copper-nickel composites by powder metallurgy method

In this study, composite samples were produced by reinforcing boron carbide and silicon carbide particles in different rates by weight into copper-nickel powder mixture using powder metallurgy method. The prepared powder mixtures were cold pressed under 600 MPa pressure and pelletized. The pelletized samples were then sintered in an atmosphere-controlled furnace. Scanning electron microscopy to determine the microstructure of the produced samples and x-ray diffraction method analysis to determine the phases forming in the structure of the produced samples were used and microhardness was taken to determine the effect of boron carbide and silicon carbide on hardness. In addition to that, the mechanical properties the transverse rupture strength were investigated using three-point bending tests. The corrosion tests were performed potentiodynamic polarization curves of the samples in 3.5 % sodium chloride solution. The highest hardness value was measured as 162 HV 0.05 in the sample reinforced with 10 % boron carbide. As the amount of silicon carbide increased, the corrosion resistance of the composite increased. Moreover, as the amount of boron carbide increased, the corrosion resistance of the composite decreased. Load-contact depth values were examined, copper-nickel+10 % silicon carbide has the highest peak depth of 48.12.     

无压烧结氮化硅陶瓷的力学性能和显微结构

以MgO-Al₂O₃-SiO₂为烧结助剂,借助XRD、SEM、TEM、EDS、HRTEM等手段,研究了无压烧结氮化硅陶瓷材料的力学性能和显微结构,着重探讨了材料制备工艺、力学性能和显微结构之间的关系,通过调整制备工艺改善材料微观结构以提高材料的力学性能.强化球磨混合的试样经1780℃无压烧结3h后,抗折强度高达1.06GPa,洛氏硬度92,显微硬度14.2GPa,断裂韧性6.6MPa·m^0.5.材料由长柱状β-Si₃N₄晶粒组成,晶粒具有较大的长径比,长柱晶的近圆晶粒尺寸0.3-0.8μm,长度3-6μm,长径比约7-10,显微结构均匀.     

矿用双金属复合轴套烧结工艺及其性能研究

以45钢为基体、烧结6 6 3铜合金为轴套耐磨层,研究了双金属结合状态及影响双金属结合强度、铜合金层物理、力学性能的工艺因素。结果表明,采用400MPa压力压制不规则形状的6 3 3铜合金粉制作耐磨层,不仅有利于烧结后获得均匀组织,且与45钢基体有较高的结合强度,最高抗剪切强度达到95MPa。采用800MPa压力进行复压处理,可获得最好的耐磨损性能。     

金属粉末注射成形钛合金工艺研究

为了探究保障最终产品性能满足ASTM标准的粉末注射成形工艺,本文采用金属粉末注射成形方法,以德国Basf公司提供的喂料为原料,通过对注射参数优化获取1组最优注射工艺参数,用于后续脱脂及烧结工艺.利用拉伸、弯曲等力学实验,扫描电镜、金相光学显微镜等表征方法对材料的力学性能及微观结构进行表征,研究了注射、脱脂和烧结工艺参数...     

Mechanical properties and microstructures of machinable silicon carbide

Mechanical properties and microstructures of machinable silicon carbide, fabricated by pressureless sintering of silicon carbide fine powder with the aid of polysilastyrene, have been examined. Drastic changes in microstrucyure and in mechanical properties between specimens sintered at below 1773 K and at above 1873 K were observed. By sintering at above 1883 K the macinable silicon carbide had a good strength of more than 200 Mpa with high reliability, which was maintained beyond 1773 K. Polysilastyrene was converted in -phase silicon carbide and ribbon carbon in the pores. The (001) plane of carbon is parallel to the (111) planes of -phase silicon carbide.