电场作用下NdFeB合金的烧结特性研究

对NdFeB合金的电场烧结特性进行了研究。研究发现,电场烧结是一种烧结温度低、烧结时间短、晶粒细小的一种新的烧结方法,该方法能精确地控制压坯的烧结温度和烧结过程,可靠性好,精准度高。与传统烧结法相比,电场烧结磁体中的富Nd相更细小、更弥散,分布更均匀,磁体中的线状缺陷也较少,磁体的显微结构更为理想。虽然烧结体的密度相对较低,但仍具有较优良的磁性能。     

硬质合金电场烧结过程动力学分析

利用Gleeble-3500D热模拟机,通过对硬质合金WC-Co粉末压坯分别以15、50和200-℃/s的预议升温度和800、900和1000℃的预设烧结温度进行解析实验,研究了硬质合金WC-Co体系在电场作用下烧结成形的动力学特点.实验表明,在电场和热场的共同作用下,预设升温速度和预设烧结温度会影响体系的固相扩散和液相的产生,从而影响压坯的致密性.本实验以50℃/s的预设升温速度,800℃的预设烧结温度进行无压烧结时,获得了最致密的烧结体.     

升温速度对电场烧结硬质合金的影响

采用Gleeble-3500D热模拟机研究预设升温速度对WC-Co体系在电场作用下烧结过程的影响.研究了试样在烧结过程中的升温特点和收缩特性,结合对产物的X射线衍射分析(XRD)以及扫描电镜(SEM)等的分析.结果表明,在较高的升温速度下,电场作用可降低体系的共晶反应温度(750 ℃);烧结过程中出现了不平衡反应,生成了CO3W3C,CO6W6C的中间相,随着升温速度的升高,中间相逐渐转变和分解;此外,预设升温速度的高低影响了体系液相量的多少和分布,以50 ℃/s的升温速度升温,液相产生适中且分布较均匀;反应产物WC颗粒的平均尺寸随着升温速度的增加,发生了不同程度得减小,但均远远小于传统真空烧结后颗粒的平均尺寸.     

富钕相对烧结NdFeB磁体耐腐蚀性的影响

研究了Nd2Fe14B单晶、传统烧结NdFeB磁体和放电等离子烧结（简称SPS）NdFeB磁体在电解液溶液中的电化学特性。采用扫描电子显微镜和电子能谱分析了磁体的微观组织成分。结果表明在3．5％NaCI溶液的极化曲线中，Nd2Fe14B单晶具有最高的电化学腐蚀电位，放电等离子烧结NdFeB磁体的腐蚀电位高于传统烧结NdFeB磁体。与传统烧结NdFeB磁体相比，放电等离子烧结NdFeB磁体富Nd相具有独特的分布形态，主相Nd2Fe14B晶粒细小、均匀，富钕相在主相晶粒边界上分布较少，主要集中在三角晶界处。这种组织结构有效地抑制了磁体沿富钕相发生晶间腐蚀的过程，磁体因此具有良好的耐腐蚀性能。此外，从不同稀土含量的烧结NdFeB磁体的高压加速实验中可以看出磁体的腐蚀速度随稀土含量的增加而增大。以上结果表明富Nd相的化学特性及其分布状态和含量是决定合金耐蚀性能的关键，它在合金中以网络状分布在主相晶粒边界上，并决定了烧结NdFeB易于发生选择性晶间腐蚀，从而导致耐蚀性差。     

放电等离子烧结制备低密度AlTiCrNiCu高熵合金及其组织性能研究

采用机械合金化和放电等离子烧结工艺制备了低密度AlTiCrNiCu高熵合金材料,重点研究了球磨时间对各元素粉末的合金化过程及烧结温度(950 ~ 1050 ℃)对高熵合金组织及力学性能的影响。结果表明：高熵合金粉末为单相BCC结构,随着球磨时间的增加,粉末粒径先变大后变小,其最终平均粒径大约为20 μm。高熵合金块体材料的相结构为BCC1(基体相)+BCC2(富Cr相)+FCC(富Cu相),密度为6.22 ~ 6.30 g/cm_³。烧结温度的升高,有利于高熵合金粉末的冶金结合,促进了高熵合金块材料的致密化。当烧结温度为1050 ℃时,AlTiCrNiCu高熵合金具有良好的综合力学性能,其屈服强度、压缩强度、塑性和显微硬度分别为1410 MPa,2000 MPa,9.13%和524 HV。分析认为高的烧结温度为各元素原子间的充分扩散提供了足够的能量。然而,TEM分析表明,高的烧结温度也促进了弥散的FCC富Cu相在晶界的聚集长大。     

添加Dy烧结NdFeB磁体的研究进展

介绍了添加Dy烧结NdFeB磁体的制备方法,包括单相合金粉末烧结法、双相合金粉末烧结法和晶界扩散法,并总结了Dy元素对烧结NdFeB磁体显微结构和磁性能的影响。添加Dy能细化磁体晶粒,并且在Nd2Fe14B晶粒周围形成富稀土层,从而显著提高磁体的矫顽力性能。     

电场作用下预设烧结温度对WC-Co体系烧结的影响

采用G1eeble热模拟机,在电场作用下制备了WC/Co系硬质合金,针对预设烧结温度对该体系烧结产物的影响进行了探讨,并对该体系烧结过程的温度场和合成产物进行了分析。结果表明,电场作用可降低体系的液相形成温度(750℃),这远低于传统烧结时液相的形成温度(1350℃)。由于电场烧结的时间短,有效地抑制了WC晶粒的聚集长大。在烧结过程中出现了Co3W3C和Co6W6C中间相。随着烧结温度的升高,烧结产物颗粒呈现长大的趋势,当烧结温度达到1000℃时,WC的平均颗粒尺寸约为1.5μm,但仍远小于传统烧结的颗粒尺寸。     

纳米Cu粉末的放电等离子烧结

利用放电等离子烧结装置考察了纳米铜粉坯体的升温过程,研究了烧结速度和烧结温度对烧结等效电阻、烧结体相对密度及晶粒尺寸的影响。结果表明：在烧结过程中存在着最佳的烧结速度,当烧结速度为150℃／min时,样品致密度达到峰值88％左右,晶粒的平均尺寸接近200nm,且烧结的等效电阻随升温速度的增加而降低;纳米Cu粉末在250℃时开始烧结成块,随烧结温度提高,烧结致密度不断提高,电阻降低;但是当升温速度过快,烧结温度过高时,出现反致密化现象。     

烧结温度对ZrB2-SiC超高温陶瓷致密化的影响

利用放电等离子烧结技术（SPS）在不同的烧结温度下对ZrB2-SiC超高温陶瓷进行烧结，研究了烧结温度对烧结体致密化的影响。结果表明，在烧结温度分别为1650℃、1750℃、1850℃和1950℃，升温速度为200℃／min，保温时间为1min，压力为50MPa时，随着烧结温度的提高，烧结体的致密度呈上升趋势。当烧结温度高于1850℃时，烧结体的致密化过程明显加剧；通过对不同烧结温度下制得的试样的XRD谱图分析发现，当温度高于1850℃时ZrB2-SiC陶瓷中的SiC相会发生3C相到4H相的转变，这可能就是当烧结温度高于1850℃时烧结体致密度会急剧上升的原因。     

Gd、Y含量对烧结钕铁硼永磁体磁性能的影响

本文研究了在不同烧结制度下元素Gd和Y的含量对烧结Nd16Fe78B6永磁材料的磁性能和显微结构的影响。实验中,分别采用Gd、Y等量取代原合金中的部分Nd,实验结果表明,Gd、Y替代Nd含量最佳范围为0～15％（质量）。烧结温度为1120℃回火温度为800℃时（Gd15Nd85）16Fe18B6合金的磁性能最佳。烧结温度为1120℃回火温度为600℃时（Y15Nd85）16Fe78B6合金的磁性能最佳。显微组织研究表明,两种合金样品分别产生新相钆铁钕氧化物相和钇铁钕氧化物相。     

烧结参数对粗粉注射成形件性能的影响

研究了烧结气氛和烧结温度对粗粉烧结件性能的影响。结果表明：烧结件的性能随烧结气氛中氢的含量的变化而变化。随着混合气氛中H2/N2比的增加，烧结收缩率、密度增加，而碳含量却随之降低；烧结件的性能随烧结温度的升高表现为先增高后降低。     

烧结助剂对Salon常压烧结的影响

研究了以Y2O3和Y2O3＋La2O3为烧结助剂的Sialon陶瓷的常烧结过程及其相结构。结果表明：添加6％Y2O3在1750℃常压烧结1h可获得相对密度大于99％的Sialon陶瓷;La2O3可部分或大部分取代Y2O3,混合烧结助剂的最佳烧结温度（1800℃）略高于单纯以Y2O3为烧结助剂的最佳烧结温度（1750℃）。加入La抑制了α′相和YAG相的生成,选择合适的工艺条件,可制得α′ β′复相陶瓷。探讨了用Col-Gel化学法混料替机械法混料的可能性,由于γ－Al2O3转变成α－Al2O3等原因,化学混料法的效果不如机械法。     

烧结气氛对合金性能的影响

主要研究在多气氛真空烧结炉中 ,通入不同的气氛对合金烧结后性能的影响 ,从而为烧结工艺的改进提供参考     

中等品位铝土矿强化石灰烧结机理及溶出试验研究

针对我国资源特点,本文提出不同干传统的石灰烧结法的强化石灰烧结法机理,采用铝硅比为3.84的矿石,按照钙铝比为1.2～1.6进行配矿,配料以生成铝酸-钙和钙铝黄长石为目的,在烧结温度1290℃和烧结时间90min条件下进行熟料烧成.实验结果表明,强化石灰烧结法烧姑熟料的溶出性能较好,烧结熟料氧化铝溶出率达到了82.8%.物相分析表明,熟料主要物相为铝酸一钙和钙铝黄长石,赤泥中的主要物相为钙铝黄长石.     

掺碳碳化硼活化烧结及其动力学

研究了在中位径为０．４２μｍ的碳化硼微粉中添加１％～４％碳为活化剂的烧结过程。研究了烧结坯的密度、抗弯强度、晶粒度与掺碳量、烧结温度、保温时间的关系。在一定烧结温度以上,少量碳的掺入明显提高了烧结活性,烧结坯密度明显提高,在本实验条件下最佳掺碳量为１％～２％,最佳烧结温度为２１６０～２２００℃。研究了掺碳碳化硼烧结动力学,得出其物质迁移机制主要为晶界扩攻。最后研究了其相组成,掺入的碳除溶解于碳化硼     

Low-temperature sintering process for UO2 pellets in partially-oxidative atmosphere

Low-temperature sintering（LTS） experiments of UO2 pellets and their results were reported. Moreover, a routine process of LTS for UO2 pellets was primarily established. Being sintered at 1 400 ℃ for 3 h in a partially-oxidative atmosphere, the relative density of the pellet can be up to around 94%. Pellets with such a high density are of benefit for following-up reduction-sintering processes. Orthogonal test indicates that the importance of factors affecting the density decreases in the sequence of partial-oxidative sintering temperature and time, reduction-sintering time and temperature, and sintering atmosphere. It is found that it is helpful to introducing a small amount of water vapor into the sintering atmosphere during the latter stage. It is believed that it is the key factor to raise the O/U ratio of original powder in order to improve the properties of the low-temperature sintered pellets.     

烧结工艺对超细WC-6%Co-0.6%(VC/Cr_3C_2/TaC)硬质合金性能的影响

硬质合金的性能随烧结工艺的不同而会发生变化,本文在1 380℃,经真空烧结和压力烧结(4 MPa)制备超细WC-6%Co-0.6%(VC/Cr3C2/TaC)(质量分数)硬质合金,分别采用SEM分析、XRD检测、钴磁检测、矫顽磁力检测、洛氏硬度检测、抗弯强度检测等方法,对比研究了真空烧结和压力烧结对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:与真空烧结相比,压力烧结提高了合金的相对密度,降低了孔隙度,从而提高了合金的综合性能。本次实验中,压力烧结条件下制备的合金相对密度为99.4%,孔隙度为A02B00,硬度为93.8 HRA,TRS为1 830 MPa。     

烧结方式对硬质合金梯度结构和性能的影响

通过连续烧结和分段烧结试验,研究烧结方式对硬质合金梯度结构和合金性能的影响。研究发现,连续烧结很难形成梯度结构,分段烧结可形成梯度结构;分段烧结合金与连续烧结合金相比:密度较大,磁力和硬度较低。     

SiC陶瓷的SPS烧结机理研究

利用放电等离子烧结炉在不同温度下对SiC陶瓷进行烧结，烧结温度分别为1250、1450、1650、1850℃，升温速度均为200℃／min，升到温度后立即冷却。基于烧结后SiC陶瓷的扫描电镜观察，对SiC陶瓷的放电等离子烧结机理进行了初步探讨。研究结果表明，随着烧结温度的提高，SiC陶瓷的致密化程度逐渐提高，在1250℃和1450℃烧结的试样微观组织中很难发现烧结现象，但在小颗粒间发生局部的烧结痕迹，在1650℃烧结的试样微观组织中存在小颗粒的烧结现象，大颗粒间仍然没有烧结，颗粒形貌基本保持原始粉末的形貌，而在1850℃烧结的试样微观组织中存在大量的烧结颈现象，而且颗粒形貌呈球形。因而SiC陶瓷的放电等离子烧结机理可能是低温下的焦耳热烧结机理和高温下的放电和焦耳热共同作用机理。