新型粉末冶金β钛基金属复合材料

最近日本丰田研究与发展中心用粉末冶金方法研制出一种成分为TiB／Ti-6.8Mo－4．2Fe－1．4Al-1.4V的新型钛基金属复合材料（TMC），具体工艺是：用－350目的纯氢化脱氢钛粉和中间合金粉末（平均粒度为10μm的Fe－62Mo粉与平均粒度为9μm的Al-50V粉）以及平均粒度为3μm的TiB2粉在粉碎型球磨机中混合约17min，在392MPa压力下冷等流压成型，在1573K下不空烧结4h，真空度为10’Pa．在烧结的早期阶段Tffi。全部转变成Tffi、其反应为Tffiz＋Ti～ZhB．Tffi总的添加量为0—40％（体积），烧结件在1373K一973K温度下热锻，加工率为80％…     

放电等离子烧结制备高铌TiAl合金

以Ti-45Al-8．5Nb-0．2B-0．2W-0．1Y合金粉末为原料,采用放电等离子烧结工艺制备了高铌TiAl合金。结果表明,当烧结温度高于1000℃时,可制备出致密度高、组织均匀的高铌TiAl合金;烧结温度对合金的显微组织影响显著,通过改变烧结温度可得到具有近γ（NG）、双态（DP）、近片层（NL）、全片层（FL）4种典型组织的高铌TiAl合金：合金的室温力学性能与显微组织密切相关,当烧结温度为1100℃时,所制备合金显微组织为细小双态组织,其抗拉强度为1024MPa,延伸率为1．16％,显示出较好的室温力学性能。     

SPS快速反应烧结制备ZrB2-SiC复合材料及其过程研究

以Zr，B4C，Si粉为起始原料，利用放电等离子烧结（SPS）技术，在1450℃，30MPa，保温3min的条件下快速反应烧结制备得到相对致密度约为98．5％的ZrB2-SiC复合材料。制备得到的复合材料硬度约为17．2GPa，断裂韧性约为4-3MPa·m^1/2。通过对SPS过程中不同阶段试样的分析，探讨了复合材料的形成过程。结果表明：当温度达到950℃时，通过X射线衍射（XRD）观察到中间相ZrxSiy的出现，此时主相为ZrB2．随着SPS过程的进行，反应不断发生，当温度约为1250℃时，反应基本结束。     

无压烧结制备Al_2O_3-TiC复合陶瓷

本文采用无压烧结方法制备Al_2O_3－TiC复合陶瓷，较详细地研究了助烧剂含量、采用的埋粉种类及烧结温度对烧结体致密度的影响，结果表明，当采用助烧剂CaO含量为Al_2O_3量的0．5wt％采用Al_2O_3＋TiC作埋粉时具有较好的促进体系烧结的作用，在1860℃的烧结温度下，烧结体相对密度为98％。     

热压烧结添加MoS2的Ti3SiC2复合陶瓷及性能

利用热压烧结工艺（Hot—Pressing Sintering HP）制备不同MoS2质量含量的Ti3SiC2复合陶瓷,并研究其性能。研究表明,在烧结温度为1400℃,30MPa压力,保温60min的条件下,Ti3SiC2复合陶瓷烧结体的相对密度达99％以上。在Ti3SiC2中添加MoS2能大幅提高材料的性能,当MoS2含量为4州％时,Ti3SiC2复合陶瓷的显微硬度达到7．83GPa,同时它的电导率达到10．05×10^6S·m^-1。在载荷为38N和转速为400r／min下,Ti3SiC2复合陶瓷在干摩擦和油润滑两种摩擦条件下的摩擦系数分别为0．176～0．283和0．062～0．134,并且试样的磨损率分别为2．657×10^-6mm^3·N^-1·m^-1和1．968×10^-7mm^3·N^-1·m^-1,比单相Ti3SiC2陶瓷的磨损率（9．9×10^-5mm^3·N^-1·in^-1）小。     

具有密度梯度氧化锆多孔陶瓷的制备研究

采用平均粒径约为10μm的Ca-ZrO2粉和直径为0．2～1mm的Ca-ZrO2空心球，选择适当的比例分数，经叠层模压成型后进行常压烧结，成功制备了具有密度梯度的氧化锆多孔陶瓷，并对构成叠层样品的粉球比为50：50～90：10试样的密度、抗压强度、显微结构、物相等进行了表征。结果表明，对于单配比试样，在相同烧结温度下其密度和抗压强度显著依赖于ZrO2粉和ZrO2空心球的比例分数，ZrO2粉的含量越高，试样的密度和抗压强度越高；其中1700℃烧结的样品，其密度由粉球比为50：50试样的3．18g／cm^3变化到粉球比为90：10试样的3．65g／cm^3，相应地其抗压强度则由49MPa变化到130MPa。     

微波固相烧结制备La0．7Sr0．3-xCaxCo0．9Fe0．1O3-δ阴极材料及性能表征

以碳酸盐和氧化物为原料，采用微波固相烧结法制备了La0．7Sr0．3-xCaxCo0．9Fe0．1O3-δ（简称：LSCCF，x=0．05，0．10，0．15和0．20）粉料。用XRD和sEM对LSCCF粉料的晶体结构和颗粒形貌进行了研究。结果表明：微波固相反应在1200℃下烧结0．5h便可以形成密度为5．366g／cm^3，晶粒尺寸小于500nm钙钛矿结构的粉料。而常规固相反应法在1300℃下烧结7h只形成了密度为3．426g／cm^3，晶粒尺寸小于2000nm钙钛矿结构的粉料。电导率测量结果表明：随着烧结温度的升高和Sr^2＋含量的增加，LSCCF样品的电导率变大，600℃～800℃范围内微波烧结制备的La0．7Sr0．3-xCaxCo0．9Fe0．1O3-δ样品的电导率最小值为672S／cm。且高于常规固相烧结制备的相同组成样品的电导率最小值425S／cm。LSCCF粉料与Ce0.8Sm0.2O2电解质的混合物在800℃下烧结10h后没有新相生成，表明LSCCF粉料与Ce0.8Sm0.2O2电解质具有良好的化学相容性。     

Y-Ce-TZP／Al2O3复相陶瓷空气环境下退火的相变行为

研究了不同烧结温度和不同Al2O3含量的Y-Ce-TZP／Al2O3复相陶瓷在300℃空气环境下退火的相变行为，并考察了复相陶瓷的力学性能，对相变发生进行了热力学分析。结果表明：Al2O3抑制了退火过程氧化锆t→m相变，当Al2O3含量为15％（质量分数，下同），烧结温度为1450℃时Y-Ce-TZP／Al2O3复相陶瓷退火前的抗弯强度与断裂韧性分别为743MPa和10．0MPa．m^1/2退火10d后仍达到731MPa和9．9MPa．m^1/2。     

Mg-B烧结反应过程中孔洞形成研究

分别采用相同纯度（99．9％）和粒度（〈45μm）的球形和屑状Mg粉与无定形B粉，按照MgB2化学计量比均匀混合后，在10MPa的压力下压制成块。并在650，700，750，800和850℃温度下进行固态烧结反应制备了MgB2块材。采用浸入介质法测量MgB2块材的孔隙特征参数。结果表明，两类试样的孔隙率相近，并且都随烧结温度的升高而增大。扫描电镜分析显示，试样内的孔洞形状和尺寸与初始Mg粉的形状和尺寸紧密相关。基于Mg-B体系的反应模型，对该体系烧结过程中孔洞形成原因进行了分析。     

热压烧结燃烧合成Ti3AlC2粉体的研究

以燃烧合成Ti3AlC2粉体为原料，研究了不同热压温度下Ti3AlC2粉体的热压烧结过程。实验结果表明，热压烧结Ti3AlC2粉体可得到Ti3AlC2致密块体陶瓷，Ti3AlC2粉体的热压烧结活性比直接使用Ti、Al（或Al4C3）和C为原料热压烧结的活性高，热压烧结温度以1400-1500℃之间为佳：烧结温度为1450℃，压力25MPa，Ar保护，保温2h的条件下，烧结Ti3AlC2粉体可得理论相对密度为99．05％，维氏硬度2．8GPa，抗弯强度426．02MPa，断裂韧性10．08MPa·m^1/2的烧结块体；烧结样品的密度和断裂韧性随烧结温度升高而增大，抗弯强度在高于1400℃时随热压温度升高而降低。     

NiO对3Y-TZP陶瓷材料性能的影响

研究了少量NiO（0．25mol％-1mol％）添加剂对3Y-TZP陶瓷材料烧结和力学性能的影响。实验结果表明：掺杂NiO可以促进3Y-TZP的烧结，并提高材料的力学性能，但添加过量则对烧结和力学性能不利。经过1400℃，2h烧成后，掺有0．5mol％NiO的试样和掺有0．75mol％NiO的试样分别具有最高的抗弯强度和断裂韧性，其值分别为419MPa和10．0MPa·mm^1/2与同样条件下制备出的纯3Y-TZP相比，试样的抗弯强度和断裂韧性分别提高了22％和47％。     

Ti3SiC2／Y-3TZP陶瓷复合材料可加工性能研究

以Ti3SiC2（10％～50％，体积分数，下同）和3Y-TZP粉为原料，采用等离子体放电烧结（SPS）方法，在外加应力50MPa，烧结温度1300℃条件下，制备了Ti3SiC2／3Y-TZP陶瓷复合材料。研究了Ti3SiC2含量对复合材料的力学性能和可加工性能的影响。实验结果表明，当Ti3SiC2含量大于30％时，复合材料表现出了良好的可加工性能。分析认为，Ti3SiC2材料的微观结构特征和多重能量吸收机制起到了重要作用。     

Ba（Sn0．1Ti0．9）O3粉体的熔盐法制备与性质

采用熔盐法研究了Ba（Sn0．1Ti0．9）O3铁电体粉体的制备工艺和粉体性质。探讨了在熔盐催化下，合成温度对Ba（Sn0．1Ti0．9）O3反应完全程度及粉体形态的影响。结果表明，当反应温度达到900℃时，在熔盐环境下即可合成单相固体Ba（Sn0．1Ti0．9）O3，随着反应温度提高，粉体尺寸变化不大，但当温度超过950℃时出现晶粒异常长大趋势。烧结陶瓷的形貌和介电性质显示陶瓷粉体烧结活性好且介电性质优良。     

3Y-TZP／CMS材料制备与性能

用共沉淀法添加表面活性剂聚乙二醇（PEG）制备3Y-ZrO2纳米粉体，制备出颗粒尺寸呈正态分布，中位径46nm，无团聚的3Y-ZrO2纳米粉体。3Y-ZrO2纳米粉体中，添加0．5％CMS（质量分数，下同）（CaO—MgO—SiO2系统低共熔物），在1350℃温度下烧结，获得相对密度98．1％，抗弯强度786MPa，维氏硬度11GPa的3Y-TZP／CMS材料。     

再生钛合金的粉末冶金材料

俄罗斯学者研究了利用再生钛合金经氢化和真空烧结制备的粉末钛合金BT20和BT9工艺方法以及这类合金的组织形成规律与性能的关系。本研究采用（－0．2＋0．08）mm级的氢化粉,在1200MPa下压制成半制品生坯,其原始孔隙度为25％～30％。在真空炉（655×10－5Pa）中于1623K～1673K下烧结8h．试样烧结后,确定其化学成分、密度、收缩率和机械性能,并且研究材料的显微组织和X－射线相组成。为了确定试样原始孔隙度对气体饱和度的影响,俄罗斯学者还研究了不同原始孔隙度的试样,即松装的粉末试样和致密的合金试样。在烧结温度下,松装粉末发…     

Al2O3／Ag金属陶瓷的制备与研究

将Ag粉和Al2O3粉按不同配比（体积分数，下同）配制后进行高能球磨，然后烧结。研究不同Ag含量对试样烧结性能与断裂韧性的影响。结果表明，高能球磨可使颗粒细化。由于粒子尺寸细小，具有较高的表面能，使得试样的烧结温度明显降低。并且第二相Ag粒子的添加也可明显降低试样的烧结温度，但同时也不同程度地降低了试样的相对密度。Ag粒子的添加量对试样的断裂韧性有较大影响。当Ag含量从0％增加到5％时，断裂韧性也随之增大，当Ag含量为5％时，试样的断裂韧性达到最大值5．12MPa·m^0.5。当Ag含量从5％增加到10％时，由于相对密度急剧降低，使得试样的断裂韧性也随之明显降低。     

AgxPbmSbSem＋2纳米-微米复合热电材料的制备及其性能

以硝酸铅、硝酸银、硝酸锑、硒粉为原料，硼氢化钾为还原剂，水热合成出AgxPbmSbSem＋2（m=10，14，18，x=1，0．85）纳米粉末。X-射线衍射分析表明粉末均呈NaCl型晶体结构，粒径在20～60nm之间。采用无压烧结的方法制备了热电块体材料。扫描电子显微镜观察表明烧结体由纳米和微米两种晶粒组成，前者被包裹在后者内，试样的相对密度大于90％，最高的达96．3％。详细研究了不同成分的试样在同一烧结条件下的体积收缩、烧失量和气孔率，测试了Ag0.85Pb18SbSe20从室温至450℃的热电性能。其Seebeck系数随温度提高单调增加，450℃时达到275μV／K;电导率随温度提高先增加后降低，165℃时达到最大值：196Ω^-1cm^-1。     

Bi对Ba（Sn0．1Ti0．9）O3陶瓷介电性质的调节作用

采用传统的固相反应烧结工艺制备出了Ba1．3xBi2x（Ti0.9Sn0.1）O3（x=0,0．1％，0．2％，0．4％，0．6％，0．8％，1．0％，1．2％，1．4％）9种铁电陶瓷，利用XRD和介电温谱对陶瓷的物相结构与相变特性进行了研究。结果表明，产物为单相钙钛矿结构，Bi的A位轻量替代可以对陶瓷的介电性质和相变温度产生很大影响，随Bi元素在A位替代量的增加陶瓷从一般铁电体向驰豫铁电体转变，且弥散相变特征加重。     

Fe86Zr5Nb6B3非晶合金超高压烧结

借助XRD，DSC，TEM等分析手段，研究了Fe86Zr5Nb6B3快淬带球磨粉末的热稳定性以及高压烧结条件对块体合金的相组成和晶粒尺寸的影响。结果表明：（1）球磨快淬粉末仍为非晶态，其晶化温度约510℃，该晶化过程的表观激活能庐219．5kJ／mol：（2）在5．5GPa，3min烧结条件下，当Pw=1150W后，获得了相对密度为99．1％，单相α-Fe纳米晶（20．6rim）块体合金：（3）在5．5GPa，1150W烧结条件下，当t延长至25min后，α-Fe相纳米晶粒尺寸长大到28.7nm；（4）在5．5GPa，1150W，5min烧结条件下，纳米晶块体合金的饱和磁感应强度Bs=1．26T，矫顽力Hc=4．27kA．m^-1。     

低硅烧结矿粘结相强度的影响因素

为了探明低硅烧结矿粘结相强度的影响因素,进行了微型烧结试验和矿物组成及显微结构的检测。研究结果表明,影响粘结相强度的主要因素是SFCA与赤铁矿含量之和、玻璃相含量和烧结矿结构,并得出粘结相强度最高的条件：最高烧结温度为1280℃、碱度为2．8、w（MgO）为1．0％、w（CaF2）为0．8％、w（SiO2）为4．4％及w（Al2O3）／w（SiO2）为0．15。