LOM技术制备Al2O3和BaTiO3陶瓷件

采用轧膜法制备了用于快速成形工艺中的分层实体造型(LOM)技术的Al2O3和BaTiO3陶瓷片坯件,厚度为0.76mm和0.2mm,然后采用LOM技术进行陶瓷零件的成形,脱脂烧结得到最终产物。对陶瓷坯件进行了TG-DTA热分析,对烧结产物进行了SEM微观组织分析,并测定了机械性能。     

LOM技术制备Al2O3和BaTiO3陶瓷件

采用轧膜法制备了用于快速成形工艺中的分层实体造型(LOM)技术的Al2O3和BaTiO3陶瓷片坯件,厚度为0.76mm和0.2mm,然后采用LOM技术进行陶瓷零件的成形,脱脂烧结得到最终产物.对陶瓷坯件进行了TG-DTA热分析,对烧结产物进行了SEM微观组织分析,并测定了机械性能.     

烧结温度对Al_2O_3/SiC(n)纳米复相陶瓷性能的影响

采用极性分散剂 ,在微米Al2 O3 基体中加入SiC纳米颗粒 ,用真空热压烧结法制备出Al2 O3 /SiC(n)纳米复相陶瓷 ;研究了烧结温度对氧化铝纳米复相陶瓷性能的影响。研究结果表明 :烧结温度的不同使得烧结后Al2 O3 /SiC(n)纳米复相陶瓷的所得相和力学性能都有较大差异     

PMN-PFW基陶瓷的制备及介电性能研究

用二次合成法制备了 0 .2 4 Pb(Fe2 / 3W1 / 3) O3- 0 .0 6 Pb(Fe1 / 2 Nb1 / 2 ) O3- 0 .5 6 Pb(Mg1 / 3Nb2 / 3) O3- 0 .14 Pb Ti O3固溶体陶瓷 ,分别研究了预烧温度和烧结温度对其预烧粉体和陶瓷的相组成的影响 ,详细研究了烧结温度及掺锰对PMN- PFW基陶瓷介电性能的影响     

碳化硅陶瓷液相烧结时的液相生成过程

使用高温实时观测设备对添加有Al2O3-Y2O3烧结助剂的碳化硅(SiC)陶瓷在烧结过程中的收缩情况进行了观测,获得了液相烧结SiC的收缩曲线;使用TG-DTA-MASS联用技术、原位X射线衍射技术对该SiC陶瓷在液相生成前后的质量损失(失重)情况及其在烧结过程中的物相变化进行了分析。结果表明:SiC表面SiO2的存在降低了Al2O3-Y2O3的共熔温度,使液相在远低于烧结助剂最低共熔温度时就已经生成;液相的生成造成了碳化硅试样的快速失重。     

烧结温度和复合助剂对Al_2O_3-TiCN复合陶瓷显微组织和性能的影响

采用热压烧结方法分别制备了Al2O3-TiCN复合陶瓷(AT)及掺杂MgO-Y2O3复合助剂的Al2O3-TiCN复合陶瓷(ATMY);研究了烧结温度和MgO-Y2O3复合助剂对复合陶瓷相对密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度在1 400~1 600℃时,AT和ATMY的相对密度均在97.3%以上;当烧结温度不超过1 500℃时,利用第二相TiCN可有效抑制Al2O3晶粒长大,AT和ATMY的显微组织、断裂韧度均无明显差异;当烧结温度超过1 500℃时,TiCN不能有效地抑制Al2O3晶粒长大,导致AT显微组织粗化,在1 600℃烧结的AT的断裂韧度为4.5 MPa·m1/2;掺杂了MgO-Y2O3复合助剂后可与TiCN协同抑制Al2O3晶粒长大,在1 600℃烧结的ATMY的显微组织细小均匀,断裂韧度可达5.1 MPa·m1/2。     

Na_2O含量对金刚石砂轮用Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3系陶瓷结合剂性能的影响

采用球磨法制备Na_2O质量分数分别为12.31%,9.31%,7.31%的Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3系陶瓷结合剂,研究了Na_2O含量对烧结前后陶瓷结合剂的物相组成、力学性能、热膨胀系数,以及对陶瓷结合金刚石砂轮抗弯强度的影响。结果表明:较高的Na_2O含量有利于抑制石英相的析出;随着Na_2O含量的增加,烧结后陶瓷结合剂的硬度和抗弯强度降低,热膨胀系数在较低温度(620~640℃)烧结后增大,在较高温度(660~680℃)烧结后先增后降;当Na_2O的质量分数为9.31%、烧结温度为680℃时,所得陶瓷结合金刚石砂轮的抗弯强度最大,为53.5 MPa;3种陶瓷结合剂制备得到的金刚石砂轮具有相似的微观结构。     

反应烧结制备AlON-AlN复相陶瓷及其性能

以AlN和Al2O3为原料、Y2O3为烧结助剂,在氮气气氛下无压反应烧结制备了AlON-AlN复相陶瓷;用XRD及SEM等方法对复相陶瓷的物相组成和显微结构进行了表征;研究了烧结温度、Al2O3及Y2O3加入量对复相陶瓷的烧结性能、力学性能和热导率的影响。结果表明:在1 650~1 800℃范围内反应烧结可以得到AlON-AlN复相陶瓷;其抗弯强度和热导率均随着烧结温度的升高先增大后减小,分别在1 750℃与1 700℃时达到最大值(378 MPa,38 W.m-1.K-1);随着Al2O3加入量的增加,复相陶瓷的抗弯强度先增大后减小,当Al2O3加入量为30%时达到最大值,其热导率则随着Al2O3加入量的增加呈明显下降趋势;随着Y2O3加入量的增加,抗弯强度不断增大,而热导率则先增大后减小,在Y2O3加入量为3%时达到最大值41 W.m-1.K-1。     

激光选区烧结及其在精密制造业中的应用

研究了快速、精确制造金属模具的方法,提出利用激光选区烧结(SLS)技术来快速制造高精度陶瓷型精密铸造用母模.首先,采用正交试验法研究了激光选区烧结工艺参数对制件精度的影响,确定了最佳激光烧结工艺.在此基础上利用浸水起模法替代传统的起模喷烧工艺对陶瓷型精密铸造工艺进行改进.结果表明,选定激光烧结工艺参数为激光功率25 W,扫描速度2.0 m/s,扫描间距0.19 mm,分层厚度0.25 mm时,试样尺寸收缩率最低可达2％.采用陶瓷型浸水起模法起模容易,起模后陶瓷型表面光洁,在200℃焙烧温度下抗弯强度较高,为0.361 MPa.这些结果表明,利用SLS技术能够快速、准确地制造出陶瓷型精密铸造所需母模.     

放电等离子烧结工艺制备致密碳化硅陶瓷

以SiC微粉为原料,并添加质量分数为10%的Al2O3和Y2O3为烧结助剂,采用放电等离子烧(SPS)技术快速制备了SiC陶瓷,对烧结致密化过程、SPS烧结温度、烧结压力及烧结时间对致密化的影响进行了研究,并通过XRD和SEM等检测手段对SPS烧结得到烧结体的显微组织和物相组成进行了分析.结果表明:SiC的SPS烧结过程可分为放气膨胀区、气体溢出收缩区、烧结收缩区、烧结完成区四阶段,最佳的烧结参数为1600℃,50 MPa,5min,所得的烧结体致密度达99.09%.     

基于浆料胶凝特性的陶瓷制品快速制造技术

结合快速原型制造技术原理和陶瓷浆料的胶凝特性提出了一种快速制造陶瓷制品的新技术。其工艺流程是先用形状沉积制模法快速制造牺牲模,然后将浆料注入牺牲模中,基于陶瓷浆料的胶凝特性原位固化成型。去除牺牲模后得陶瓷生坯,经烧结处理得到陶瓷制品。研究表明：该技术是一种高可靠性的陶瓷制品快速制造技术,对小批量、复杂结构陶瓷制品的制造具有重要意义。     

特大型法兰用复杂截面工件精确弯曲成形的工艺

提出了一种复杂截面大型法兰成形的新工艺，即精密弯曲组焊——最后现场精加工的方法，通过小型模拟件的实验研究，分析了弯曲成形过程中工件的变形规律，并采用此工艺制造了某工程上大直径法兰，实践表明采用此工艺成形大型法兰是完全可行的。     

大型密封法兰弯曲成形工艺研究

提出了一种大型密封法兰成形新工艺，包括分段弯曲、现场组焊、现场精加工。新工艺免去了大型立车的粗加工，取而代之的是分段弯曲成形工艺，最后在施工现场进行组焊并采用多功能机床进行精加工。通过小型模拟件的实验与数值模拟研究，分析了L形非对称截面法兰弯曲成形过程中工件的变形规律，以及弯曲成形后工件的截面形状变化和侧弯情况，并采用L形非对称截面法兰成对弯曲的方法，使其截面形式成为对称结构，从而有效地解决了非对称截面法兰单件弯曲存在的侧弯缺陷。采用新工艺制造了某风洞工程上直径为8．5m的大型密封法兰，实践表明，采用新工艺成形大型法兰是完全可行的，其加工制造精度完全满足设计要求。由于新工艺不需立车，为特大直径法兰的制造开辟了新途径。     

计算机集成制造技术在陶瓷业的应用

陶瓷产品计算机集成制造技术对提高陶瓷企业的产品开发能力,制造能力、管理水平,以及改造传统产业均有重要的意义和作用。针对产品制造过程中的特点,建立了一种陶瓷产品计算机集成制造系统的体系结构,开发了陶瓷企业管理信息系统的集成技术、陶瓷产品的计算机辅助全过程设计的集成技术、陶瓷产品模具制造过程的数字化技术、陶瓷虚拟产品技术和陶瓷产品逆向工程技术等关键技术。并以重庆兆瓷有限公司为应用企业,实施了我国陶瓷行业第一个CIMS应用示范工程。     

Al2O3陶瓷薄片CO2连续激光弯曲试验研究

脆性材料的激光弯曲成形技术是激光快速成形技术的重要应用,有着广阔的应用前景。本文通过改变激光功率、扫描速度等工艺参数,利用CO2连续激光对氧化铝陶瓷薄片进行弯曲试验,同时引入线能量密度来寻求适合弯曲的最佳工艺参数,并结合氧化铝陶瓷的高温性能分析了其激光弯曲特点。试验结果表明：采用CO2连续激光可以对氧化铝陶瓷薄片进行弯曲,弯曲角度可达2°;氧化铝陶瓷的激光弯曲过程具有强烈的温度敏感性,当试样表面温度大于临界温度时,弯曲角度迅速增加;适合弯曲的最佳线能量密度范围为17～24 J/mm 。     

Densification of alumina components via indirect selective laser sintering combined with isostatic pressing

To improve the final density of ceramic parts via indirect selective laser sintering (SLS), cold/hot isostatic pressing (CIP/HIP) technologies were introduced into the process. The proposed approach in the present study combined spray drying with mechanical mixing by which we prepared a kind of compound powder consisting of polyvinyl alcohol (PVA, 1.5 wt%), epoxy resin E06 (8 wt%), and alumina so as to get a good fluidity for SLS. At the first step, SLS parts reached the highest relative density of about 32 % when the laser energy density was 0.094 J/mm², which facilitated the next operation and improvement of final density. Then, a soft polymer canning was prepared for CIP around the surface of SLS alumina ceramic parts using pre-vulcanized natural rubber latex RTV-2, gelation and film. Following that, we experimented on different CIP maximum pressure which had different effects on densification of SLS alumina parts, the whole process in CIP was divided into three stages of I, II, and III. Based on thermal gravity curve of epoxy resin E06, ignoring the impacts of the only 1.5 wt% PVA on degreasing, green bodies were degreased and furnace-sintered. Finally, the relative density of alumina parts reached 95.94 % after HIP process. Field emission scanning electron microscopy was used to analyze the densification evolvement in each stage of process and the fracture mechanism. The study showed a positive and practical approach to manufacture ceramic matrix and ceramic components with complex shape by indirect SLS technology.     

The influence of ingredients of silica suspensions and laser exposure on UV curing behavior of aqueous ceramic suspensions in stereolithography

This paper focused on the influence of ingredients of silica suspensions and laser exposure on curing behavior of the highly concentrated aqueous silica suspensions. As a basic building unit, single cured lines were regarded as research objects to characterize the curing behavior of aqueous ceramic suspensions. The cured width and depth were characteristic parameters of single cured lines and measured with a digital optical microscope. The relationships between two characteristic parameters and ingredients of highly concentrated aqueous ceramic suspensions and laser exposure were investigated. The cured depth and width of single cured lines increased with the ceramic mean diameter and monomer concentrations. The cured width of single cured lines decreased with the solid content, but the cured depth increased with the solid content for silica suspensions. The cured depth and width of the single cured line all decreased with the laser scanning speed. The experimental results show that the ingredients of ceramic suspensions and laser exposure all have great influence on curing behavior of the highly concentrated silica suspensions, which indicates that the formula is an intrinsic factor on the curing behavior of ceramic suspensions and laser exposure is an exterior factor.     

一种超声深滚与滚光一体化抗疲劳制造技术

采用一种超声深滚与滚光一体化的抗疲劳制造技术对钛合金疲劳试件进行表面强化处理。对经处理和未经处理的疲劳试件进行旋转弯曲疲劳试验。对疲劳试验后的试件断口进行扫描电镜观察分析。结果表明,超声深滚强化可以大幅提高钛合金试件的疲劳强度。强化后的试件表面形成一个组织致密层,起到抑制疲劳裂纹萌生和扩展的作用。对疲劳条纹的对比分析表明,超声深滚处理后的试件断口疲劳条纹明显细密化。     

氮化硅陶瓷球显微结构与滚动接触疲劳性能

利用扫描电子显微技术分析了4种氮化硅陶瓷球的显微结构，用新研制的三点接触纯滚动加速疲劳试验机，试验研究了4种陶瓷球的接触疲劳性能，并对疲劳球表面进行了显微观察。研究表明，相同试验工况下，不同的显微结构，其韧性、强度、寿命和温升明显不同。细小致密的等轴状晶粒、玻璃相少的陶瓷球的滚动接触疲劳性能优于长针状晶粒、玻璃相多的陶瓷球。     

大型直缝焊管四点弯曲JCO成形及其弹复解析

提出了一种大型直缝焊管生产的新工艺--四点弯曲JCO成形,采用该工艺最终成形的管坯径向截面的几何形状为曲率一致的圆,且成形道次少,生产效率高。通过宽板四点弯曲试验,验证了理论解析的正确性,为将来实际生产中通过调整凸模行程控制成形管坯曲率提供了理论依据。理论和试验数据均表明弹复前后的曲率为线性关系,这为四点弯曲JCO成形过程智能化控制提供了便捷。基于上述理论进行了管坯四点弯曲JCO成形试验,获得了理想成形管坯,且成形道次仅13道次,相对传统工艺25道次,生产效率得到显著提高。