碳化钨对常压烧结氮化硅陶瓷致密化的影响

研究碳化钨对常压烧结Si3N4-MgO－CeO2陶瓷致密化和性能的影响，通过球磨引入适量的碳化钨对烧结氮化硅陶瓷的致密化和性能是有利的，通过控制球磨时间和球料比可控制磨入的碳化钨的含量，当碳化钨含量为3．9wt％时，效果最好，烧结氮化硅陶瓷的相对密度为98．5％，室温抗弯强度为948MPa。     

碳化钨对常压烧结氮化硅陶瓷致化的影响

研究碳化钨对常压烧结Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２陶瓷致密化和性能的影响，通过球磨引入适量的碳化钨对烧结氮化硅陶瓷的致密化性能是有利的，通过控制球磨和球料比可控制磨入的碳化钨的含量，当碳化钨含量为３．９ｗｔ％时，效果最好，烧结氮化硅陶瓷的相对密度为９８．５％，室温抗弯强度为９４８ＭＰａ。     

放电等离子烧结制备氧化锆陶瓷及其力学性能

以日本Tosoh纳米氧化锆粉体为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术及无压烧结技术制备了氧化锆纳米陶瓷。运用TEM﹑SEM﹑XRD等对粉体和块体进行分析,比较无压烧结及不同SPS烧结温度的样品显微结构及力学性能。结果表明:在试验范围内SPS烧结样品力学性能随烧结温度升高而升高,抗弯曲强度在1500℃时达到1483MPa,可切削性低于无压烧结组。利用放电等离子烧结技术可以明显提高ZrO2的力学性能,但并不能改善其可切削性能。     

氮化硅陶瓷烧结过程中的致密化与相变

讨论了Ｓｉ３Ｎ４ＭｇＯＣｅＯ２陶瓷常压烧结过程中的致密化与相变。指出：对于Ｓｉ３Ｎ４ＭｇＯＣｅＯ２陶瓷，在１５００～１５５０℃为快速致密化阶段，在１５５０℃致密化过程已接近完成，αＳｉ３Ｎ４→βＳｉ３Ｎ４的相转变过程滞后于致密化过程，在１５５０～１６００℃为β相转变百分数急剧增加阶段，在１６００℃，α→β相变接近完成，α→β相变与其致密化并无直接、必然的关系     

Sm2O3对放电等离子烧结AlN陶瓷致密化和导热性能的影响

针对AlN陶瓷难以烧结致密的特点,采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)技术,利用SPS过程中脉冲电流产生局部高温来加强扩散作用,促进颗粒间颈部接触点形成,并通过添加适量烧结助剂Sm2O3,在短时间内实现了AlN陶瓷的烧结致密化.重点研究了烧结助剂Sm2O3的加入量、烧结温度等工艺参数对AlN陶瓷致密化钩毯统潭鹊挠跋?研究发现Sm2O3的加入使AlN致密化过程提前,烧结温度降低;SPS制备的AlN陶瓷晶粒尺寸均匀一致,晶粒发育良好烧结过程中Sm2O3与AlN粉体表面的Al2O3膜层在晶界处形成Sm-Al-O化合物,该反应有效促进了AlN颗粒间的相互扩散和烧结体的致密,对于AlN晶格完整性的保留非常有利,使AlN烧结体获得了良好的导热性能,其热导率达到150W/(m·K).     

MgO─CeO2烧结助剂对常压烧结氮化硅陶瓷致密化和性能的影响

系统研究了ＭｇＯＣｅＯ２烧结助剂对常压烧结氮化硅陶瓷致密化过程及其性能的影响，发现ＭｇＯＣｅＯ２是一种非常有效的烧结助剂，其致密化效果比单独用ＭｇＯ或ＣｅＯ２要好得多，常压烧结的Ｓｉ３Ｎ４ＭｇＯＣｅＯ２陶瓷，相对密度为９８．５％，室温强度可达９４８ＭＰａ。     

热压烧结氮化硅陶瓷的力学性能研究

采用Y2O3-La2O3和LiF-MgO-SiO2 2组烧结助剂，通过短切碳纤维增韧的方法，热压烧结制备了氮化硅陶瓷，并对所得氮化硅陶瓷的相组成、微观结构和力学性能进行了分析和讨论。结果表明：长柱状β-Si3N4晶粒有利于提高材料的力学性能；加入纤维不仅不能使材料的抗弯强度提高，反而有所下降，其原因是在高温制备过程中，碳纤维与氧发生反应，在氮化硅陶瓷中产生的缺陷所致。但是加入碳纤维能够提高氮化硅陶瓷的断裂韧性，其原因是碳纤维与氧反应形成的缺陷，侄裂纹在断裂过程发生了偏转。     

放电等离子烧结MoSi_2陶瓷的微观结构与力学性能

以微米级MoSi_2粉末为原料,利用放电等离子烧结技术制备致密度达99%的MoSi_2陶瓷材料。研究烧结温度对MoSi_2陶瓷的致密化、微观结构和力学性能的影响。结果表明:SPS烧结技术制备的MoSi_2陶瓷由MoSi_2、少量的Mo_5Si_3和SiO_2组成;随着烧结温度的升高,材料的致密化效果明显加强;当烧结温度为1600℃时,材料的综合性能最优,相对密度和抗弯强度达到98.9%和417 MPa。但当烧结温度达到1800℃时,致密度基本保持不变,MoSi_2晶粒长大明显,材料抗弯强度降低。     

放电等离子烧结热压时间对SiC_f/TC17板材致密化的影响

采用放电等离子烧结(SPS)对连续SiC_f增强TC17复合材料板材预制体进行热压制备,研究了不同热压时间对SiC_f/TC17复合材料致密化程度的影响。结果表明,SiC_f/TC17复合材料的相对密度随热压时间延长而提高,在50 MPa、900℃下保温15min基本实现了致密化,相对密度达到99.4%。此外,基于对放电等离子烧结参数曲线和具有代表性的微观组织特征的分析,可将SiC_f/TC17复合材料板材预制体的致密化过程分为先驱丝表面净化与活化、快速致密化和蠕变致密化3个阶段,并对致密化过程中先驱丝钛合金涂层的塑性变形及致密化机理进行了初步分析。     

放电等离子烧结温度对ZK61镁合金组织及力学性能的影响

以ZK61合金粉末为原料,通过放电等离子烧结的方法制备了ZK61生物镁合金块体,研究了不同烧结温度对合金块体微观组织和力学性能的影响。结果表明:制备出的ZK61合金块体内部结构致密,组织分布均匀,晶粒细小,块体致密度随烧结温度逐渐提高,在520℃时达到99.24%;随着烧结温度的升高,粉末颗粒间原子扩散作用增强,ZK61合金块体的力学性能也逐渐提高,在烧结温度为520℃时综合性能最好,其中显微硬度由370℃时的69.2 HV增加到79.3 HV,抗压强度和抗弯强度也获得最大值,分别为304 MPa和94.7 MPa,压缩率逐渐变大,韧性提高。     

放电等离子烧结快速制备致密Ti-Al基合金

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金粉末为原料,研究了采用放电等离子烧结工艺制备Ti-Al基合金.研究表明,当烧结温度高于1100 ℃时,可制备出致密度高、组织均匀的Ti-Al基合金;烧结温度对合金的显微组织影响显著,在1100 ℃和1150 ℃烧结,得到由等轴γ晶粒与α2 γ片层束构成双态组织,在1200 ℃烧结时,得到全部由α2 γ片层束构成的全片层组织;当烧结温度为1100 ℃时,具有细小双态组织的合金具有较佳的室温力学性能,其抗压强度为3321 MPa,压缩率为35.2%.     

放电等离子烧结制备钛酸锶钡陶瓷

以BaCO3,SrCO3,TiO2为原料,采用传统的固相反应方法制备BST粉体,采用传统烧结方法和放电等离子烧结(SPS)方法制备了钛酸锶钡(Ba0.5Sr0.5TiO3)陶瓷.并对两种方法制备的钛酸锶钡陶瓷的做了比较.研究了SPS烧结对BST陶瓷的微观结构以及介电性能的影响.结果表明SPS方法使钛酸锶钡陶瓷的晶粒尺寸降低,介电常数降低,居里温度略有降低,由于SPS烧结速度快、时间短,烧结体内部微区成分起伏较高,立方-四方相变弥散性增加.     

WC/Co粉体粒径匹配与放电等离子烧结致密化

对放电等离子烧结(SPS)不同粒径匹配的WC/Co混合粉末的收缩过程进行了系统分析.结果表明,SPS烧结不同WC粒径混合粉末时,烧结体开始收缩温度、收缩速率峰值温度和致密化完成温度基本相同;对不同Co粒径混合粉末,三种温度随Co粉初始粒径的减小而降低,即SPS烧结过程与WC粒径无关而与Co粒径密切相关.SPS致密化过程中收缩速率随温度的变化、收缩速率与相对密度的关系均与常规烧结不同,其开始收缩温度和收缩速率峰值温度均较常规烧结低,同时收缩速率峰值处所对应的相对密度也较常规烧结低.这说明在常规烧结中粉末在大量液相出现(即收缩速率出现峰值时)之前已完成很大程度的收缩致密化,而SPS烧结中大量液相出现之前粉末的收缩致密化程度较低.     

MgO—CeO2烧结助剂对常压烧氮化硅陶瓷致密化和性能的影响

系统研究了ＭｇＯ－ＣｅＯ２烧结助剂对常压烧结氮化硅陶瓷致密化过程及其性能的影响，发现ＭｇＯ－ＣｅＯ２是一咱非常有效的烧结助剂，其致密化效果比单独用ＭｇＯ或ＣｅＯ２要好得多，常压烧结的Ｓ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２陶瓷，相对密度为９８．５％，室温强度可达９４８ＭＰａ。     

放电等离子烧结温度对钨合金的组织及动态力学性能的影响

以纳米93W-4.9Ni-2.1Fe 合金粉末为原料,研究放电等离子烧结温度对钨合金组织和动态力学性能的影响。结果表明,采用放电等离子烧结方法可制备出组织均匀的细晶钨合金。当烧结温度在950~1400 ℃时,随着烧结温度的增加,钨颗粒平均尺寸由2 μm增大到10 μm,试样动态抗压强度随之降低;动态压缩过程中,烧结温度在1000~1200 ℃的试样塑性均较好,而当烧结温度超过1300 ℃时,试样的塑性很低,表现为明显的脆性状态     

放电等离子烧结法制备二硼化钛多孔陶瓷

以二硼化钛微粉为原料，采用放电等离子烧结技术，通过控制烧结温度、保温时间、施加压力等工艺参数，成功的制备出具有高强度和高气孔率的二硼化钛多孔陶瓷。采用浸泡介质法，三点弯曲法测试了材料的气孔率，开口气孔率及强度；用扫描电镜对材料断口进行了观察。实验结果表明：在1300-1500℃的烧结温度下，获得了气孔率33％～45％，最大抗弯强度〉60MPa的二硼化钛多孔陶瓷。扫描电镜结果显示，二硼化钛颗粒间有明显的颈部烧结。     

CrO3对陶瓷复合钢管致密化及力学性能的影响

利用离心自蔓延高温合成法 ,制备陶瓷复合钢管。用 X射线衍射仪测定了陶瓷层的相成分 ,研究了添加剂Cr O3对陶瓷复合钢管致密化及力学性能的影响。结果表明 :添加 Cr O3可以升高反应体系的反应温度 ,提高陶瓷复合钢管的致密化程度和力学性能。     

Sn对TiAl基合金烧结致密化与力学性能的影响

以TiAl-8.5Nb预合金粉末为原料,添加1%Sn(原子分数)粉为强化烧结剂,采用无压烧结技术制备了高致密度的高铌TiAl合金,探究了Sn添加对TiAl基合金的烧结致密化过程、微观组织和力学性能的影响规律。研究表明:添加1%Sn可降低高铌TiAl合金粉末的烧结致密化温度,提高烧结坯的致密度及线性收缩率,从而有利于降低合金组织晶粒度,改善合金综合性能。添加Sn后,合金粉末经1500℃烧结2 h,其致密度可达到99.1%,线收缩率达到9.3%;合金显微组织为均匀细小的a2/g全片层结构,片层团尺寸为40~60μm;Sn主要固溶于g相中,使其轴比c/a及晶胞体积增大;所制备合金的Rockwell硬度为50.1 HRC,抗压强度为2938 MPa,屈服强度为680 MPa,压缩率为29.1%,其性能指标均高于未掺杂Sn元素的高铌TiAl基合金。     

放电等离子烧结制备镁及其力学性能研究

采用放电等离子烧结(SPS)制备纯镁材料,研究了温度对该纯镁力学性能的影响。结果表明:随着温度的上升,镁的致密度、硬度和弹性模量呈先增加后减少的规律,镁的平均摩擦系数和磨损量先减少后增加。温度为520℃时,材料的致密度最高达到97.6%,可证明制备的镁块体内部结构致密,组织分布均匀;其显微硬度、弹性模量分别为48.34HV、55.172 GPa,比低温度(400℃)制成的样品分别提高了26.9%、54.1%;平均摩擦系数、磨损量分别为0.4189、0.006695 mm~3,比低温度下分别降低了35.0%、69.9%。此时,材料的综合力学性能最好。     

放电等离子烧结氧化锆陶瓷的工艺优化及性能

采用放电等离子烧结制备了氧化锆陶瓷,利用正交试验方法优化了烧结工艺参数,研究了烧结温度、时间、压力等工艺参数对其组织和性能的影响。结果表明,影响氧化锆陶瓷强韧性能的主要因素是烧结温度,其次是烧结时间;最佳放电等离子烧结工艺参数为烧结温度1400 ℃、烧结时间5 min、烧结压力15 MPa;经最佳SPS工艺烧结后的氧化锆陶瓷,其组织为均匀单一的四方相氧化锆,致密度为95.9%、硬度1332 HV0.5、断裂韧性为5.18 MPa·m^0..5。