烧结温度对放电等离子烧结Nb/Nb5Si3复合材料显微结构的影响

采用放电等离子烧结技术,分别在1500、1600、1680℃下对Nb-20Si试样进行烧结,研究了烧结温度对Nb/Nb<,5>Si<,3>复合材料显微结构的影响.结果表明,烧结温度高于1500℃时,烧结试样由Nb和Nb<,5>Si<,3>两相组成;随烧结温度的升高,烧结试样中Nb颗粒尺寸减小,试样致密度逐渐增大;烧结温度为1680℃时,显微组织中出现大量Nb+Nb<,5>Si<,3>共晶组织.     

SPS烧结温度对ACNs/Ti复合材料组织结构与力学性能的影响

通过放电等离子烧结（SPS）制备ACNs（无定形碳纳米颗粒）/Ti复合材料,并采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、光学显微镜以及电子万能试验机对不同烧结温度下ACNs/Ti复合材料的显微组织、相组成及力学性能进行表征。结果表明,较低烧结温度（800℃）下,未反应的ACNs虽然会对复合材料的强度有所贡献,但其与基体的界面结合较弱,会导致复合材料塑性严重下降。较高烧结温度（1000℃）下,与基体充分反应的TiC颗粒过度生长后尺寸较大,这一现象会造成材料强度下降。当烧结温度为900℃时,ACNs与Ti基体完全反应生成TiC颗粒,这种细小弥散的TiC沿着基体颗粒周围分布形成了准连续网状结构,此时ACNs/Ti复合材料具有最佳的强塑性匹配,其抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为648.19 MPa、551.02 MPa、36.19%。     

烧结温度对放电等离子烧结原位MoSi_2显微结构的影响

以Mo-Si为反应体系,采用放电等离子烧结技术(SPS)直接合成致密的MoSi2块体材料。着重研究了烧结温度对SPS合成MoSi2显微组织及致密性的影响。结果表明,SPS合成材料由MoSi2和分布于晶界上的Mo5Si3和少量的SiO2组成。随着烧结温度的升高,试样液相烧结的程度增大,合成材料致密性提高,但Mo5Si3含量明显增加。加入过量的Si和控制温度,有利于消除Mo5Si3。     

放电等离子烧结温度对超细晶W-40Cu复合材料的影响

采用高能球磨法制备了W-40Cu超细晶复合粉体,继而进行了放电等离子烧结(SPS),获得了致密的超细晶W-40Cu块体复合材料,着重研究了烧结温度对复合材料组织和性能的影响.结果表明,随着烧结温度升高,材料的致密度、硬度和电导率也随之升高;在950℃烧结5 min的W-40Cu复合材料,W颗粒尺寸约300～500 nm,相对致密度达98％,显微硬度HV为287,电导率为17.9 MS/m.     

放电等离子烧结NdFeB永磁材料的显微组织研究

采用放电等离子烧结技术制备了Nd15Dy1.2Fe余Al0.8B6永磁材料.通过扫描电镜和透射电镜观察和磁性能测试,研究了不同烧结温度和回火处理后的磁体显微组织及其对磁性能的影响.结果表明:在烧结温度为810℃时,可获得均匀细小的显微组织,通过回火处理能优化磁体显微组织,改善富钕相分布,从而达到提高磁性能的目的.同时,选区电子衍射研究发现,回火处理使三角晶界处富钕相的晶体结构由近似双六方结构转变为面心立方结构.     

放电等离子烧结制备SiC/Ti_3SiC_2复合材料

以钛粉、硅粉和石墨粉为原料,采用放电等离子烧结制备l了含20%(摩尔分数,下同)siC的SiC/Ti_3SiC_2复合材料,并研究了烧结助剂Al对该复合材料的性能影响.利用X射线衍射分析样晶相组成.运用扫描电镜分析材料的最微组织和断口形貌,并对试样的密度、硬度和抗弯强度进行了测定.结果表明,按Ti_3Si_(1.2)C_(2-)20%SIC和(Ti_3Si_(1.2)C_2-20%SIC)+2wt%Al进行成分配比,可制得纯度较高的Ti_3SiC_2-20%SiC复合材料,两者都含有少量未反应完全的石墨.未加Al的样品还含有微量的TiSi_2杂质;添加铝对样品的密度并没有明显影响,但对显微硬度有较大影响.含铝样品的显微硬度明显低于不含铝的样品;含铝和不含铝试样的三点抗弯强度分别为221.0、231.7 MPa.     

放电等离子烧结钼的组织和性能

研究了放电等离子烧结（SPS）钼的致密化,组织和硬度,与其它烧结方法相比,SPS是一种时间短,温度低的先进快速烧结法。利用SPS在比CIP－S和热压烧结（HP）低180－500℃下进行烧结,保温3min,得到钼的相对密度是95．2％－97．9％,硬度比其它方法烧结的高出HV20－HV75。SPS烧结钼的密度呈现随烧结温度的升高而增加的趋势。但是其硬度有所下降,SPS在较低温度下烧结的钼的硬度较高,原因是其晶粒较细,SPS烧结钼的断口呈沿晶断裂,属于脆性断裂。     

放电等离子烧结温度对W-30Re合金组织性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备W-30Re合金,研究烧结温度对合金致密度、显微硬度、显微组织和断裂方式的影响。结果表明,利用放电等离子烧结技术可以在较短时间内制备出晶粒细小,组织均匀的高密度W-30Re合金。随着烧结温度的升高,合金的致密度与硬度不断增大,合金中粘结相的数量不断增加;合金的断裂方式由沿晶断裂转变为以沿晶断裂为主,以粘结相的延性撕裂为辅的断裂方式。     

放电等离子烧结制备Ti/TiC/C层状复合材料的研究

以Ti和C片状材料为原料,利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了具有层状结构特征的Ti/TiC/C复合材料,研究反应界面的性质和状况,讨论了烧结温度对界面反应层的影响。结果表明:采用放电等离子烧结技术可制备出Ti/C叠层复合材料;材料的界面反应程度与烧结温度有关。随着烧结温度的升高,反应层的厚度增大,烧结温度达到1500℃时界面反应程度较好,反应层的厚度达到32.6μm;进一步提高烧结温度,将会使Ti发生熔化,无法得到Ti/C叠层复合材料。     

放电等离子烧结BN/AlN复合材料

采用先进的放电等离子烧结工艺,制备出了BN含量从0～30ω/%变化的BN/AlN复合材料,并对该复合材料的力学性能及其显微结构进行了研究.结果表明,采用这种烧结工艺,复合材料的性能要比传统的无压烧结及热压烧结工艺后的性能更为优异.当添加4ω/%Y2O3和2ω/%CaF2后,复合材料在1650℃,25 MPa的压力下仅保温4 min就已经完全致密化,其弹性模量和最高抗弯强度分别为184.6 GPa和394.8 MPa.而且,由于BN的加入,该复合材料的可加工性得到了大大改善.当BN含量为15ω/%时,其硬度仅为4.98 GPa.     

放电等离子烧结WMoNbTaV-Al2O3 高熵合金组织及磨损性能

以金属粉末为原料,采用放电等离子烧结技术制备新型含α-Al₂O₃的WMoNbTaV难熔高熵合金,研究了烧结温度对合金致密化行为、相结构、显微组织和耐磨性能的影响。结果表明：在1800~1900 ℃烧结时,WMoNbTaV-Al₂O₃高熵合金基体具有单一bcc相结构,Al₂O₃的平均晶粒尺寸为1.15 μm。随着烧结温度升高,合金的晶粒尺寸增大,致密度和显微硬度也在不断增高,在1900 ℃烧结时硬度达到7967.4 MPa。1900 ℃烧结得到的合金具有优异的耐磨性,磨损量仅为1800 ℃烧结合金的一半。且WMoNbTaV-Al₂O₃高熵合金的耐磨性远高于纯W材料。当磨料粒度为37.5 μm时,1900 ℃烧结的合金磨损量为0.9 mg,磨损性能是纯W材料的83倍。     

放电等离子烧结法制备石墨烯-铜铬锆合金的组织与性能

采用低能球磨和放电等离子烧结法制备了石墨烯(GNPs)增强铜基复合材料.研究了石墨烯含量对复合材料微观结构和性能的影响.结果 表明,随着石墨烯含量的增加,复合材料的力学性能呈现出先升高后降低的趋势.其中,当石墨烯含量为0.25％(质量分数)时,复合材料的极限抗压强度为409 MPa,合金的导电率高达90％ IACS.石...     

原位Nb／Nb5Si3复合材料的放电等离子烧结及结构形成机理

以Nb，Si粉为原料，采用放电等离子烧结（SPS）技术，原位合成了近理论密度的Nb／Nb5Si3复合材料。利用扫描电镜（SEM）、电子探针微区分析（EPMA）和X射线衍射（XRD）分析了材料的组织结构；通过对SPS过程中不同阶段试样的液淬分析，探讨了复合材料的结构形成机理。结果表明，制备的复合材料由Nb和原位合成的Nb5Si3两相组成，Nb以颗粒状均匀分布在Nb5Si3基体上；Nb5Si3是在Nb，Si颗粒的界面开始反应合成的，随着SPS过程的进行，界面反应不断发生，直至反应物中的Si粉完全转变为Nb5Si3。     

放电等离子原位烧结制备TiC＋TiB／Ti复合材料

采用放电等离子烧结（SPS），通过Ti与B4C之间的原位反应合成TiC＋TiB／Ti复合材料。首先通过热力学计算判断可能发生的反应，利用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）对球磨混合粉以及烧结后材料的相组成和显微组织进行了研究，测定材料的相对密度和硬度，并探讨了Ti与B4C采用放电等离子烧结制备TiC＋TiB／Ti复合材料的致密化过程和反应机理。结果表明，采用SPS技术，在1150℃保温5min的条件下，Ti与B4C能同步完成反应、烧结、致密化，生成TiC＋TiB／Ti复合材料，并且原位生成的增强相分布均匀且细小。     

W和W-Mo对等离子烧结Nb/Nb5Si3复合材料显微组织的影响

利用等离子烧结(SPS)技术,对Nb-20Si,Nb-20Si-10W和Nb-20Si-10W-10Mo试样进行了烧结,主要研究了W和W-Mo对Nb/Nb5Si3复合材料显微组织的影响.利用扫描电镜(SEM)观察显微组织,X射线衍射仪(XRD)分析相组成,电子探针微观分析(EPMA)进行成分分析.结果表明:烧结样品相对密度达到99.59%;W可以很好地固溶在Nb/Nb5Si3复合材料中,且显微组织没有变化;W-Mo固溶后显微组织有明显变化,出现了单质Nb相,W和Mo复合固溶的Nb相固溶体,并且有部分Nb固溶在W相中,在Nb5Si3相中没有发现固溶现象.     

Ti对SPS烧结Nb/Nb5Si3复合材料组织和性能的影响

以Nb、Si和Ti粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术对Nb-20Si、Nb-20Si-5Ti、Nb-20Si-15Ti和Nb-20Si-24Ti材料进行原位合成。利用扫描电镜(SEM)、电子探针微区分析(EPMA)和X射线衍射(XRD)等手段对材料的组织结构进行分析,探讨Ti对复合材料组织和性能的影响规律。结果表明,Ti元素的加入使得复合材料中Nb5Si3相转变成(Nb,Ti)5Si3,随着Ti加入量的增加,组织中出现了单质的Ti相,当Ti含量达到24%时,组织中还会出现Nb3Si相;同时Ti的加入会降低复合材料的硬度,提高其高温抗氧化性能。     

放电等离子烧结Ti/Al_2O_3复合材料机制及性能

利用放电等离子烧结技术制备了Ti/Al_2O_3复合材料,并探讨了其烧结机理,对复合材料性能进行测试.结果表明,Ti/Al_2O_3导电网络结构的形成,有利于在烧结过程中形成的"电容器"瞬间击穿,使Al_2O_3遭到轰击而产生放电离子,活化Al_2O_3晶粒,降低烧结温度;当Ti 含量为40%(体积分数,下同)时复合材料的相对密度、弯曲强度、断裂韧性和显微硬度分别为99.74%、1002 MPa、19.73 MPa·m~(1/2)和18.14 GPa;裂纹的桥联、偏转是试验材料力学性能得以提高的主要原因.     

Ti-35Nb-7Zr-XCPP生物复合材料的放电等离子烧结制备及其力学性能研究

采用放电等离子烧结技术制备了Ti-35Nb-7Zr-XCPP生物复合材料,研究了焦磷酸钙(CPP)含量对复合材料致密度、微观结构、显微组织及其力学性能(压缩强度、压缩弹性模量)的影响。结果表明:复合材料组织主要由β-Ti相基体、少量残留α-Ti相及CPP相组成,CPP含量的增加会导致复合材料中残留α-Ti相含量增加,过高的CPP加入量会使得CPP发生分解现象;复合材料具有较低的压缩弹性模量(40~62 GPa)和较高的抗压强度(1000 MPa以上),显示了良好的力学相容性,过高的CPP加入量会导致复合材料压缩弹性模量出现明显增大现象,从而对复合材料力学相容性产生不利的影响。     

等离子烧结温度对CoCrCuFeNi高熵合金组织及性能影响

本文通过氩气雾化制备CoCrCuFeNi球形粉末,随后在900℃、1000℃、1100℃、1150℃温度下通过放电等离子活化烧结(Spark plasma sintering,SPS),成功制备CoCrCuFeNi高熵合金块体。结果表明：随着烧结温度的升高,材料室温抗拉强度先降低后升高,均匀却延伸率先大幅度提高,随后降低;当烧结温度为1100℃时,材料屈服强度和抗拉强度分别达到379.3MPa和655.6MPa,断后延伸率达21.9%;当烧结温度超过1100℃时,开始出现局部熔化现象,材料内部出现元素明显偏析现象。烧结温度为900℃时,拉伸断口沿球形粉末表面脆性断裂,随着烧结温度提高,断口转变为包含韧窝的韧性断裂。由于高温烧结过程中基体内发生渗碳现象,透射电镜结果表明碳与基体发生反应,形成第二相碳化物。