金属粉末注射成型技术(MIM)的进步

微型粉末注射成型技术常规的粉末注射成型技术(MIM),能够加工制造的粉末冶金产品限于3～50g的重量范围以内。而近年来由于超精密加工技术的运用,已有可能使用小型精密模具有效地利用MIM法制造机加工困难材料以及复杂小型且不能进行后加工或表面加工的制品,这就是微型MIM法(micro—MIM)。利用微型MIM法生产的制品,在现阶段还不是MIM法制品之中的主要部分,     

Ti—Al金属间化合物多孔材料的研究进展

Ti—Al金属间化合物多孔材料兼备陶瓷和金属多孔材料的性能优势,为具有很大发展潜力的新型无机多孔材料。目前,对于Ti—Al金属间化合物多孔材料的研究包括以下3个方面：反应合成Ti—Al金属间化合物多孔材料的制备及孔结构形成过程和机理;偏扩散-反应合成-烧结制备的Ti-Al金属间化合物多孔材料的物理、化学性能;偏扩散-反应合成Ti-Al金属间化合物多孔材料的应用及其潜力。Ti-Al金属间化合物多孔材料包括多孔体、多孔膜和多孔纸型膜等多种形式;Ti—AI金属间化合物多孔材料的性能主要包括膨胀特性、孔结构性能、抗环境腐蚀性能及焊接性能;Ti—Al金属间化合物多孔材料的现有应用范围主要包括过程工业中流体介质的过滤分离净化,以及化学工业中复合钯膜的支撑体。     

钛及钛合金注射成型技术

金属注射成型（MIM）法是一种可大量制造三维形状复杂零件的技术，适用于铁、不锈钢、密封合金、软磁材料、高速用和有色金属，应用正不断扩大．钛是一种质轻且耐蚀性好的材料，但由于加工性能差，制造形状复杂军件成本特别高．近年来用MIM法制造钛及钛合金近净形零件，可大幅度降低加工费用．钦的性能受H、0、NC等间隙型杂质元素影响很大，而用MIM法成型时，会残留较高的0、C（在脱除粘结剂时会增民C则是粘结剂分解所致人传统的铁基材料NO和C在真空或氢气中烧结可除去，但在钛中则会残留下来．对6种钛粉末的注射成型产物进行了研究…     

搅拌摩擦加工制备Al-Ti金属间化合物

以纯铝为基材,Ti粉为合金化添加粉末.利用搅拌摩擦加工方法制备Al-Ti金属间化合物.利用光学显微镜和X射线衍射分析了材料的微观组织和相组成,并测试了合金化区域的显微硬度.结果表明:通过搅拌摩擦加工技术可以制备出Al3Ti金属间化合物,但材料中各部分化合物成分不均匀;合金化后的化合物晶粒尺寸细小,几乎达到微米级;生成化合物处的显微硬度达到65HV.     

金属粉末注射成型制备血管支架的实验动物生物相容性

通过临床动物实验评价金属注射成型(MIM)制备的新型血管支架的可行性与安全性.采用粉末注射成型技术制备血管支架,大幅提高材料利用率;研究MIM过程中碳杂质含量变化对316L不锈钢力学性能与耐腐蚀性能的影响;同时开展MIM血管支架的体外毒性测试与动物实验以评价支架的安全性.结果表明,316L不锈钢的性能对碳含量变化极为敏...     

反应合成Ti_3Al/TiC+Al_2O_3复合材料烧结过程热力学分析

将高能球磨后的Ti-Al粉末和TiC,Al2O3粉末混合进行热压烧结,在烧结的过程中反应生成金属间化合物为增强相的复合材料。通过对粉料的X射线衍射分析、热分析(DSC)和烧结体的成分分析表明,最终的金属间化合物只有Ti3Al而没有其它金属间化合物相。通过热力学计算,分析了反应烧结过程并发现在低温由固相间原子扩散控制生成TiAl3,TiAl,Ti3Al的渐进过程,和在高温下金属间化合物的合成机理,而且增强相和基体界面间处于稳定状态。     

高纯度Ti_3Al粉末的制备及后续处理

以Ti、Al粉末为原料,利用直接烧结法制备Ti3Al化合物.探讨了制备较纯Ti3Al粉末的摩尔比和温度,以及该金属间化合物在后续处理过程中的演变过程.结果表明,当Ti、Al的摩尔比为3.5∶1时,可得到较纯的Ti3Al相;经过烧结制备出一定量的Ti3Al粉末,在行星球磨机中进行球磨处理,在不同球磨时间取出适量样品,进行XRD、SEM分析,结果表明其在球磨过程中晶粒尺寸减小,且可能部分转变为非晶.     

钛粉的生产及应用

钛是一种质轻且耐蚀性好的材料，但由于其加工性能差，制造形状复杂的零件成本特别高。采用粉末冶金法则可生产出近成品形状部件，从而降低成本。钛粉末是钛粉末冶金的基本原料，其生产方法决定了它的性能、用途和价格。1 钛粉的生产方法钛粉的生产方法很多，不同方法生产的粉末形状、粒度及成本各不相同（表1）。表1 国内外钛粉的生产方法工艺方法简称成本粒形粒度可制取的粉末氢化脱氢法HDH低不规则粗、细、微Ti,Ti-6Al-4V金属还原法 镁还原法 钠还原法 钙还原法镁法钠法低低中等海绵状海绵状 海绵状粗粗粗TiTiTi电解法电解法电解精炼…     

原位Al_3Ti/Al复合材料的冷喷涂制备及组织性能

以Al80/Ti20(mass%)混合粉末为原料,采用冷喷涂法在低碳钢上沉积致密的Al/Ti基复合材料,对其在不同温度下(400、450、500、550和600℃)进行热处理,获得原位Al_3Ti金属间化合物颗粒增强Al基复合材料。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及磨损试验机研究了冷喷涂Al/Ti复合材料热处理前后的微观组织形貌、相结构、硬度及磨粒磨损性能的变化规律。结果表明:冷喷涂Al/Ti复合材料的相结构与喷涂粉末相同,涂层组织致密、颗粒间为机械结合;Al/Ti复合材料在450℃热处理后其局部区域开始通过扩散反应原位形成Al_3Ti金属间化合物,而在600℃热处理后初始Ti颗粒已全部转变为Al_3Ti金属间化合物颗粒,同时,涂层内部颗粒界面间结合显著改善,从而获得原位Al_3Ti/Al复合材料。随着热处理温度升高,原位Al_3Ti/Al复合材料硬度先下降后升高,而其磨粒磨损性能则在550℃热处理后显著增加。     

原位Al_3Ti/Al复合材料的冷喷涂制备及组织性能北大核心CSCD

以Al80/Ti20(mass%)混合粉末为原料,采用冷喷涂法在低碳钢上沉积致密的Al/Ti基复合材料,对其在不同温度下(400、450、500、550和600℃)进行热处理,获得原位Al_3Ti金属间化合物颗粒增强Al基复合材料。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及磨损试验机研究了冷喷涂Al/Ti复合材料热处理前后的微观组织形貌、相结构、硬度及磨粒磨损性能的变化规律。结果表明:冷喷涂Al/Ti复合材料的相结构与喷涂粉末相同,涂层组织致密、颗粒间为机械结合;Al/Ti复合材料在450℃热处理后其局部区域开始通过扩散反应原位形成Al_3Ti金属间化合物,而在600℃热处理后初始Ti颗粒已全部转变为Al_3Ti金属间化合物颗粒,同时,涂层内部颗粒界面间结合显著改善,从而获得原位Al_3Ti/Al复合材料。随着热处理温度升高,原位Al_3Ti/Al复合材料硬度先下降后升高,而其磨粒磨损性能则在550℃热处理后显著增加。     

原位自生TiAl_3增强Al基复合材料的组织结构及形成机理

采用冷喷涂技术沉积Ti-80Al(质量分数,%)复合涂层,通过热处理获得了原位自生TiAl_3金属间化合物颗粒增强Al基复合材料涂层。采用SEM、EDS和XRD等分析了冷喷涂Ti/Al复合涂层在不同热处理温度下的组织结构演变规律及Ti、Al粒子间原位扩散反应过程,并对TiAl_3金属间化合物的形成机理进行了探讨。结果表明,冷喷涂Ti/Al复合涂层组织致密,其相结构与喷涂粉末完全相同,450℃热处理后涂层局部区域发生Ti、Al间的固态扩散反应,并在Ti、Al粒子界面原位形成TiAl_3金属间化合物,随着热处理温度升高,TiAl_3金属间化合物的含量显著增加,600℃热处理后,Ti/Al复合涂层中的Ti粒子全部转变为TiAl_3金属间化合物,获得原位自生TiAl_3颗粒增强的Al基复合材料。     

原位自生TiAl3增强Al基复合材料的组织结构及形成机理研究

采用冷喷涂技术沉积Ti-80Al（wt.%）复合涂层,通过热处理获得了原位自生TiAl3金属间化合物颗粒增强Al基复合材料涂层。采用SEM、EDS和XRD等分析了冷喷涂Ti/Al复合涂层在不同热处理温度下的组织结构演变规律及Ti、Al粒子间原位扩散反应过程,并对TiAl3金属间化合物的形成机理进行了探讨。结果表明,冷喷涂Ti/Al复合涂层组织致密,其相结构与喷涂粉末完全相同,450℃热处理后涂层局部区域发生Ti、Al间的固态扩散反应,并在Ti、Al粒子界面原位形成TiAl3金属间化合物,随着热处理温度升高,TiAl3金属间化合物的含量显著增加,600℃热处理后,Ti/Al复合涂层中的Ti粒子全部转变为TiAl3金属间化合物,获得原位自生TiAl3颗粒增强的Al基复合材料.     

粉末注射成形技术的新趋势

粉末注射成形技术是当前生产各种小型零部件制品最常用的方法,能够制造形状复杂、精度高、性能高的烧结制件,且生产速率也相当高,而且还能用来生产颗粒（晶须、短纤维、碎片）增强的复合材料。注射成形技术是在３０年代发明的陶瓷制造工艺,当前已广泛用于多种材料的成形加工,包括粉末金属材料（钢,镍和铜等）、硬质合金、高温合金、金属间化合物、陶瓷基和金属基复合材料,许多类型的陶瓷材料（氧化铝,氧化错,碳化硅,氨化铝以及各种电子陶瓷）。当前最常用的两类注射成形技术是高压注射成形（ＨＰＩＭ）法和低压注射成形（ＬＰＩＭ…     

Ti-Al金属间化合物国内连接研究进展

本文综述了国内外Ti—Al金属间化合物的制备工艺与连接工艺研究现状。目前国内外主要采用铸造技术（包括精密铸造成型、定向凝固技术、高洁净度熔炼等）和粉末冶金制备等方法对Ti—Al金属间化合物进行制备研究,尚未形成成熟的制备工艺。国内针对Ti—Al金属间化合物的连接研究尚不深入,主要集中在钎焊、真空扩散焊、电子束焊、激光焊等连接技术上。部分研究者采用氩弧焊和自蔓延延烧合成（SHS）法针对Ti—Al金属间化合物进行了连接研究。     

Ti/Al固相扩散反应行为及其动力学研究（英文）

研究了Ti/Al热处理温度为520~630℃之间不同温度条件下的固相扩散反应,实验选用Ti/Al粉末压坯作为研究TiAl_3金属间化合物反应动力学模型的原始材料,当热处理时间达到46 h条件下,TiAl_3金属间化合物相在Ti/Al界面生成,实验结果显示TiAl_3相沿TiAl_3/Al界面的生长速率明显优于沿Ti/TiAl_3界面的生长速率。此外,建立了TiAl_3固相扩散反应动力学方程,Ti/Al固相扩散反应激活能和动力学指数分别为170.1 k J·mol~(-1)和0.5。通过对不同热处理条件下试样进行成分分析得到,在热处理工艺为590℃/4.5 h条件下,铝完全消耗,而590℃/3.5 h条件下仍有多余的铝剩余,该实验结果与所建立的固相反应扩散动力学模型相一致,表明该模型能够很好地预测Ti/Al材料固相反应的进行状态。     

孔结构对Ni_3Al金属间化合物多孔材料抗腐蚀性能的影响(英文)

采用元素粉末反应合成的方法并用尿素作为造孔剂制备Ni3Al金属间化合物多孔材料。用电化学和浸泡实验表征Ni3Al金属间化合物多孔材料在6 mol/L KOH溶液中的抗腐蚀行为。系统研究孔结构对材料抗腐蚀性能的影响。研究结果表明:孔隙率较大的Ni3Al金属间化合物多孔材料较孔隙率较小的样品腐蚀更严重,这是由于孔隙率较大的样品具有复杂的联通孔结构以及较大的比表面积。然而,材料的腐蚀速率与比表面积并不成正比,这是因为随着孔隙率的增大,材料的孔径大小、孔径分布以及孔隙形状都随之变化。不同孔隙率大小的Ni3Al金属间化合物多孔材料在碱溶液中均表现出较好的抗腐蚀性能。     

孔结构对Ni3Al金属间化合物多孔材料抗腐蚀性能的影响（英文）

采用元素粉末反应合成的方法并用尿素作为造孔剂制备Ni3Al金属间化合物多孔材料。用电化学和浸泡实验表征Ni3Al金属间化合物多孔材料在6 mol/L KOH溶液中的抗腐蚀行为。系统研究孔结构对材料抗腐蚀性能的影响。研究结果表明:孔隙率较大的Ni3Al金属间化合物多孔材料较孔隙率较小的样品腐蚀更严重,这是由于孔隙率较大的样品具有复杂的联通孔结构以及较大的比表面积。然而,材料的腐蚀速率与比表面积并不成正比,这是因为随着孔隙率的增大,材料的孔径大小、孔径分布以及孔隙形状都随之变化。不同孔隙率大小的Ni3Al金属间化合物多孔材料在碱溶液中均表现出较好的抗腐蚀性能。     

金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti的腐蚀行为

以TC4钛合金箔片和纯Al箔片为原料,采用真空热压烧结工艺制备单相金属间化合物Al_3Ti和金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti。采用动电位极化曲线和交流阻抗谱等测试技术,研究对供货态的TC4、随炉热处理的TC4、单相金属间化合物Al_3Ti、金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti在模拟海水环境下的腐蚀性能,并对腐蚀之后材料表面的形貌及腐蚀产物进行观察和标定,获得单相金属间化合物Al_3Ti和金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti的耐海水腐蚀性能。结果表明:金属间化合物Al_3Ti的耐海水腐蚀性能比层状复合材料Ti/Al_3Ti的腐蚀性能要好,但腐蚀性能都比复合材料单元TC4合金的要差;层状复合材料海水浸泡的腐蚀产物主要分布在界面处,且有局部腐蚀现象出现。     

粉末冶金合金能够制成净尺寸形状的植入体

英国Sandvik Osprey公司新近开发成功医疗器件用的特种粉末冶金合金材料,粉末冶金法具有许多优越的长处,譬如粉末冶金制品具有精细的显微组织和各向同性的性能,形状尺寸精度高,材料利用率高。通过一定的加工技术,如金属粉末注射成型、激光快速加工、热等静压,即可将粉末加工成制品。用气体雾化合金粉末借助于不同加工方法可制造各种医疗器件,譬如利用金属粉末注射成型可由钴合金粉末制造外科夹板以及人体内植入物,由不锈钢粉末制造医疗器件。一些快速粉末冶金制造技术还有激光和电子柬加工法用于制造结构复杂的和多孔的金属件。     

反应合成Ti3Al/TiC＋Al2O3复合材料烧结过程热力学分析

将高能球磨后的Ti-Al粉末和TiC,Al2O3粉末混合进行热压烧结,在烧结的过程中反应生成金属间化合物为增强相的复合材料.通过对粉料的X射线衍射分析、热分析（DSC）和烧结体的成分分析表明,最终的金属间化合物只有Ti3Al而没有其它金属间化合物相.通过热力学计算,分析了反应烧结过程并发现在低温由固相间原子扩散控制生成TiAl3,TiAl,Ti3Al的渐进过程,和在高温下金属间化合物的合成机理,而且增强相和基体界面间处于稳定状态.