基于制备钨钼复合靶材的SPS烧结连接EI北大核心CSCD

采用放电等离子烧结(SPS)制备钨(W)和钛锆钼(TZM)连接件。通过高能球磨和调节温度烧结出高致密度纯W块体,相对密度可达97.0%以上。在制备的纯W块体表面铺置TZM合金粉末,烧结TZM的同时对W和TZM进行连接,实现了异种金属块体与粉末的一步烧结连接。研究烧结温度和降温速率对W/TZM合金接头的微观组织和力学性能的影响。结果表明:W与TZM结合良好,烧结温度在1400~1600℃范围内时,W/TZM接头的剪切强度随烧结温度的升高而增大;在相同烧结温度下,采用快速冷却方式获得的接头剪切强度高于缓慢冷却接头的;当烧结温度为1600℃并采取快速冷却降温时,W/TZM接头的剪切强度达到最大,为159.7 MPa。     

奥氏体化温度对900 MPa级HSLA钢显微组织和晶体学演变的影响

采用OM和SEM研究了奥氏体化温度对HSLA钢组织演变和低温韧性的影响.结果 表明:奥氏体化温度由850℃升高至950℃(实验钢的AC3温度为819℃)并保温30 min后,奥氏体的平均晶粒尺寸由7.22 μm增大到17.39 μm,在850～950℃淬火后的显微组织均为板条马氏体,屈服强度和抗拉强度均呈下降趋势,延伸...     

SiC晶须增强NiFe2O4基惰性阳极材料烧结工艺研究

为改善铝电解惰性阳极用NiFe2O4 尖晶石材料存在的不足,首次采用固态合成法制备了NiFe2O4/SiCw 复合材料。利用扫描电子显微镜观察显微组织,由X射线衍射分析物相,研究了烧结温度和保温时间对体积密度、气孔率和微观结构的影响,通过DTA分析证明了低于1200℃时NiFe2O4 与SiC的热力学相容性,试验结果表明,当烧结温度为1180℃时试样微观结构最为均匀致密,当烧结时间>6h时密度和气孔率的变化趋于稳定, NiFe2O4/SiCw 复合材料最佳的烧结工艺为1180℃×6h。     

烧结温度对大电流电场烧结制备W-Mo-Cu合金的影响

利用大电流电场烧结工艺在875～1000℃的烧结温度下快速制备W-Mo-Cu合金,研究烧结温度对W-Mo-Cu合金微观组织、硬度及导电性的影响。基于合金烧结过程中的尺寸变化,通过拟合计算得到烧结特征指数,从而推断W-Mo-Cu合金烧结过程中的主要迁移机制。结果表明:烧结温度为875～975℃时,随着烧结温度升高,W-Mo-Cu合金中的孔隙减少,相对密度、显微硬度及电导率提高。当烧结温度为875～925℃时,W-Mo-Cu合金的致密化主要由塑性变形而非烧结引起。当烧结温度高于925℃时,W-Mo-Cu合金致密化过程中经历的主要迁移机制依次为塑性流动、体积扩散、晶界扩散和表面扩散。     

用粉末烧结法制备Fe3Al金属间化合物块体材料

采用粉末烧结技术对人工研磨得到的纯Fe3Al元素粉末按一定的比例混合后进行烧结,并对烧结体进行不同条件的热处理,制备出Fe3Al金属间化合物块体材料.利用光学金相显微镜、X射线衍射分析了所制备的块体材料的物相组成和显微组织.结果表明,烧结试样经1 100℃保温12 h随炉冷至600℃保温1 h空冷处理,可以得到较均匀、致密的Fe3Al金属间化合物块体材料.     

纳米银焊膏的烧结性能及其用于铜连接的研究

采用化学还原法制备出粒径分布在20~80nm的纳米银焊膏,每个纳米银颗粒上包裹的有机壳防止纳米颗粒的聚合。通过扫描电镜(SEM)对不同温度下银烧结层的微观组织变化进行观察,在200℃条件下烧结30min后,银烧结层连接为联通多孔结构;高于250℃时银颗粒出现明显的长大现象。在250℃温度下,外加10MPa压力采用纳米银焊膏对镀银纯铜材料进行烧结连接,得到接头剪切强度达到39MPa。对接头断口的显微组织分析表明,纳米银颗粒形成致密的烧结结构,断口组织在低倍SEM下未观察到明显塑性变形痕迹,但在高倍SEM下断口处的微观组织呈现了韧窝状组织,具有韧性材料断口材料的微观特征。     

双A层MAX相Mo2Ga2C的热压烧结研究

本工作采用真空热压烧结的方法, 研究Mo₂Ga₂C粉体的烧结性能, 制备致密的Mo₂Ga₂C块体材料, 并且表征所制备材料的微观结构。实验发现750 ℃是合适的烧结温度, 过高的烧结温度(850 ℃)会导致样品分解, 主要产物为Mo₂C。在750 ℃烧结过程中, 随着烧结时间的延长, 样品的晶粒没有明显长大, 但是样品内部空隙显著变小, 内部织构增强, 相对密度明显提高。因为Mo₂Ga₂C晶体的片状结构, 热压烧结过程中, 部分片状晶粒会偏转, 导致烧结样品的多数晶粒的(00l)晶面会倾向垂直于热压方向。在750 ℃烧结8 h, 可以得到几乎完全致密(相对密度98.8%)的Mo₂Ga₂C块体材料。     

放电等离子体烧结(SPS)制备多晶La_(0.4)Pr_(0.6)B_6块体及其发射性能研究

采用氢直流电弧法制备了LaH2和PrH2粉末,然后利用放电等离子体烧结(SPS)技术制备了多晶的La0.4Pr0.6B6致密块体.系统分析了烧结温度对样品微观结构及性能的影响,研究结果表明:烧结温度高于1350℃时可形成La0.4Pr0.6B6纯相,且样品致密度随着烧结温度的升高而增加.所制备材料的密度、维氏硬度和抗弯强度的最大值分别达到4.82g/cm3、19.14GPa和225.13MPa;测试了40MPa、1400℃烧结样品的热电子发射性能,当阴极温度为1873K时最大发射电流密度为30.65A/cm2;利用Richardson直线法求出了所测试样品绝对零度时的逸出功φ0为2.165eV,并计算出了样品在不同加热温度时的有效逸出功φeff,其平均值为2.84eV。     

1400℃放电等离子烧结制备MgO-B_(2)O_(3)增韧无金属黏结相WC硬质合金EI北大核心CSCD

为了降低无金属黏结相碳化钨(WC)硬质合金的烧结温度并获得较高的断裂韧度,采用MgO和B_(2)O_(3)协同增韧WC硬质合金。通过放电等离子烧结技术(SPS)在1400℃的较低温度下制备出致密的WC-MgO-B_(2)O_(3)硬质合金块体材料,研究MgO-B_(2)O_(3)对无金属黏结相WC硬质合金的烧结机理、微观组织演变以及力学性能的影响规律。结果表明:MgO-B_(2)O_(3)的添加促进了WC的烧结致密化,显著降低了无金属黏结相WC硬质合金的烧结温度。随着MgO-B_(2)O_(3)添加量的提高,组织中的部分第二相形貌发生显著改变,逐渐由短杆状转变为长杆状,再转变为聚集时的块状。当MgO-B_(2)O_(3)添加量达到8%(质量分数)时,块体材料具有较好的断裂韧度,为(9.45±0.37)MPa·m^(1/2),同时其硬度为(18.16±0.17)GPa。     

SPS烧结工艺对填充方钴矿热电性能的影响

采用熔融淬火和高温退火法合成填充方钴矿Yb_(0. 3)Co_4Sb_(12)块体,用高能球磨的方法将已经填充的方钴矿研磨为微纳米级粉末,然后采用等离子体快速烧结(SPS)技术将其烧结成块体材料。通过XRD分析材料的物相结构,使用SEM和TEM观察粉体和块体材料的微观形貌,发现高能球磨后的晶粒尺寸为50～500 nm,分布较宽。重点研究讨论了烧结温度和烧结压力等烧结工艺对热电传输性能的影响:发现随着烧结温度的提高,材料的热电性能先升高后降低,这是由于烧结温度的升高使得样品致密度有效提高,引起材料热电性能提升,而过高的烧结温度造成材料晶粒异常长大导致材料的热导率提升,热电性能劣化;提高烧结压力可以略微提高样品的致密度与热电性能。研究发现,当烧结温度约为875 K、烧结压力约为90 MPa时,材料的热电性能最佳,热电优值(ZT值)在750 K时达到1.19。     

Microstructure characteristic, mechanical properties and sintering mechanism of nanocrystalline copper obtained by SPS process

Nano-sized copper powder with an average size of 50 nm fabricated by chemical reduction method of hydrazine hydrate was consolidated using spark plasma sintering (SPS) method. The relationship between the sintering temperature and relative density of the nanocrystalline bulk copper was studied, the microstructure and the mechanical properties were examined, and the sintering mechanism was discussed. It was concluded that the nanocrystalline copper with a relative density greater than 99% and the yield strength of nearly 650 MPa could be fabricated by SPS process with the holding pressure of 600 MPa, sintering temperature of 350 °C, holding time of 5 min, and heating rate of 100 °C/min. Both refinement of the grains and formation of the extensive nanoscale twins in the NC bulk copper are the main factors to strengthen the metal.     

放电等离子烧结技术制备Fe78Si13B9块体非晶纳米晶磁性材料

通过高能球磨技术制备了Fe₇₈Si₁₃B₉磁性非晶合金粉体,采用XRD和DSC分析了Fe₇₈Si₁₃B₉非晶合金粉体的相组成、玻璃转变温度T_g、开始晶化温度 T_x 和晶化峰温度T_p;利用放电等离子烧结（SPS）技术在不同烧结温度下制备了块体磁性非晶纳米晶合金试样,利用XRD、SEM、Gleeble3500、VSM等分析了不同烧结温度下烧结块体试样的相转变特性、微观形貌、力学性能和磁学性能。结果表明,在500 MPa的烧结压力下,随着烧结温度的升高,烧结试样中的非晶相开始逐渐晶化,烧结试样的致密度、抗压强度、微观硬度、饱和磁化强度均显著提高;在500 MPa的烧结压力和823.15 K的烧结温度下,获得了密度为6.6 g/cm³,抗压强度为1500 MPa,饱和磁化强度为1.3864 T的非晶纳米晶磁性材料。     

Thermal properties and microstructure of bulk nanocrystalline Gd material

Bulk nanocrystalline gadolinium (Gd) material has been consolidated from Gd nanoparticles using spark plasma sintering (SPS). High density (>99.5%) bulk nanocrystalline material was achieved after sintering at a temperature of 280 °C with a pressure of 500 MPa. Microstructure analysis shows that the consolidated bulk material exhibits a single phase with hexagonal close packed structure and a fine grain microstructure with a mean grain size of about 15 nm. The structural transformation from hexagonal condensed packed to face centered cubic was not observed, and the second-order magnetic transition remained in the nanocrystalline Gd sample. The Curie temperature of the nanocrystalline Gd decreased by more than 10.7 K below that of the coarse-grained. The activation energies for the coarse-grained and the as-consolidated Gd materials are 2.7702 and 1.0130 eV, respectively.     

低温共烧氧化铝/玻璃复合基板材料的研究

以低软化点的钙硼硅酸盐玻璃和氧化铝粉末为原料,制备了氧化铝/玻璃低温共烧复合基板材料。所需的玻璃粉体采用溶胶-凝胶法制备。研究了烧结温度和氧化铝含量对复合材料的烧结特性、介电性能以及力学性能的影响。结果表明,当氧化铝质量分数为50%,复合材料经950℃、保温2 h烧结后,其εr=5.92,tanδ=5.7×10-4,ρ=1012Ω.cm,抗弯强度σ=167.82 MPa,热膨胀系数α=4.86×10-6/℃,可望作为低温共烧多层陶瓷基板材料应用。     

低温烧结细晶Y-TZP

通过在Ｙ－ＴＺＰ中加入适量的硅酸盐玻璃添加剂,使其烧结温度明显降低,并且制备出具有细晶粒、高强度的四方相氧化锆增韧陶瓷材料．分析了添加剂含量及烧结温度与材料致密度、显微结构及力学性能的关系,发现在Ｙ－ＴＺＰ材料中加入１ｗｔ％的添加剂,可以使材料在１４００℃下烧结,氧化锆晶粒尺寸约为１００～２００ｎｍ;其抗折强度可达９５０ＭＰａ．     

放电等离子烧结制备AlCoCrFeNi高熵合金的组织演变与力学性能

采用放电等离子烧结方法(SPS)制备了AlCoCrFeNi高熵合金。通过差热分析、密度测试、X射线衍射、扫描电镜及力学性能测试,研究了SPS烧结温度对AlCoCrFeNi高熵合金的致密化行为、组织演变及力学性能影响。结果表明,随着SPS烧结温度的升高,材料的致密度与抗压缩强度明显提高。1200℃烧结后,AlCoCrFeNi高熵合金的致密度达到99.6%,抗压缩强度达到2195MPa,屈服强度达到1506MPa。在SPS烧结过程中,高熵合金从双相结构(BCC+B2)转变为三相结构(BCC+B2+FCC)。     

基于SLS/CIP工艺SiC陶瓷的制备及其性能

以喷雾干燥的SiC-Al_2O_3-Y_2O_3造粒粉为原料,使用机械混合法得到复合粉体,通过激光选区烧结/冷等静压技术并结合液相烧结工艺制备出SiC陶瓷,对SiC陶瓷的物相组成、显微结构、抗弯强度及密度进行表征。结果表明:喷雾造粒粉平均粒径为39.43μm,球形度较高,流动性良好,适用于SLS成型;SLS成型最优参数为激光功率7W、扫描间距0.15mm、扫描速率2200mm/s、单层层厚0.15mm且CIP压力为80MPa时, SiC陶瓷素坯的性能最佳,抗弯强度为(2.23±0.10)MPa,密度为(1.31±0.05)g/cm^3;在1950℃下烧结2h后,样品发生了致密化,SiC陶瓷密度为(1.95±0.17)g/cm^3,相对密度为(60.81±5.31)%,抗弯强度为(55.43±4.04)MPa。     

采用定向SiC纳米线烧结制备高强多孔 SiC陶瓷

利用直接墨水打印方法制备了由定向SiC纳米线交错叠层组成的具备网络状孔隙结构的高强SiC多孔陶瓷.制备的碳化硅多孔陶瓷具有高的通孔结构和完全由定向SiC纳米线组装而成的结构特征.研究了烧结温度对定向SiC纳米线多孔陶瓷的微观结构、相组成演变及力学性能的影响.研究结果表明:烧结温度低于1900℃时,SiC纳米线能保持高长...