SiCp/Fe复合材料工艺及性能研究

研究了SiCp/Fe金属基复合材料的界面反应和烧结机理，并分析了工艺参数对材料性能的影响，结果表明，在1050℃左右能有效控制界面反应，界面反应及材料的烧结以固相扩散为主，优化烧结温度和烧结时间能促进复合材料烧结致密化，少量细颗粒的SiCp更能有效提高材料的性能。     

树脂基磁性复合材料的软磁性能研究

研究了非晶粉体的退火温度、纳米晶粉体的含量及复合材料的退火温度对复合材料起始磁导率iμ和电感L的影响。结果表明:以经550℃×0.5 h退火的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶粉体为组元的复合材料的起始磁导率最大,电感最大;随着纳米晶粉体含量的增加,复合材料的起始磁导率增大,电感增大;去应力退火可以提高复合材料的起始磁导率。     

用正电子湮没研究铌掺杂效应氧化锌导电陶瓷的结构缺陷

用正电子湮没技术，结合扫描电子显微镜结构分析，研究掺杂Nb2O5的ZnO导电陶瓷掺杂含量、烧结温度和烧结时间对材料结构的影响。结果表明正电子会被锌空位和微空洞缺陷捕获。随着Nb2O5含量的增加，晶界上单位体积VZa数量增多。随烧结温度升高，晶界层VZn浓度增加，ZnO界面微空洞缺陷减小，材料变得致密。随烧结时间增加，VZa增加不明显，ZnO界面微空洞缺陷增大，材料变得疏松。     

SPS制备致密Ti_3SiC_2/Al复合材料的组织及性能研究

采用脉冲放电等离子烧结(SPS)方法制备了Ti_3SiC_2/Al基复合材料,研究了烧结温度和时间对复合材料组织及性能的影响。结果表明,Ti_3SiC_2颗粒在SPS制备过程中未发生显著分解,复合材料在制备过程中也未发生明显的界面反应,外加增强体颗粒形状完整,均匀分布于基体晶粒的晶界处。随着烧结温度的升高,复合材料的致密度和硬度逐渐增大,摩擦系数和磨损量逐渐减小。随着烧结时间的延长,致密度和硬度先增大后减小,摩擦系数和磨损量先降低后增加。当烧结温度为600℃、烧结时间为10 min时,复合材料致密度达96.6%,显微硬度达38 HV0.2,稳定干摩擦系数约为0.3,磨损量0.32!10-2g。     

温度对汽车零部件切削加工用PCBN复合材料结构与性能的影响研究

以TiN作为主要结合剂，加入一定量的Al粉和Ti粉，研究了烧结温度(1 300～1 600℃)对TiN-Al-Ti结合立方氮化硼(CBN)烧结合成聚晶立方氮化硼(PCBN)复合材料的组成、显微结构以及力学性能的影响。结果表明，PCBN试样的物相主要为BN、TiB₂、TiN、AlN,烧结过程中Ti与CBN反应生成TiN和TiB₂相；PCBN的相对密度、抗弯强度以及硬度随着烧结温度升高总体上呈上升趋势。1 500℃烧结时，可以得到综合性能好的复合材料，其相对密度、抗弯强度、断裂韧性和显微硬度分别为99.1%、807.8 MPa、6.2 MPa·m^1/2和3 233HV。     

粉末冶金法制备Cu/SiO2纳米复合材料的组织与性能

采用粉末冶金法制备Cu／SiO2纳米复合材料，研究SiO2含量对复合材料性能的影响。结果表明，在烧结过程中．Cu／SiO2复合材料的体积收缩。密度增加，并且随SiO2含量提高，Cu／SiO2纳米复合材料的电导率降低，维氏硬度和机械性能明显升高。退火温度曲线表明，Cu／SiO2复合材料的软化温度为750℃，高于纯铜的软化温度150℃，具有很好的热稳定性。     

SPS制备致密Ti3SiC2/Al复合材料组织及性能表征

采用SPS脉冲放电等离子烧结成功制备出5%vol.Ti3SiC2/Al基复合材料,并研究了烧结温度和时间对复合材料组织和性能的影响。结果表明：Ti3SiC2颗粒在SPS制备过程中未发生显著分解,复合材料在制备过程中也未发生明显的界面反应,外加增强体颗粒形状完整,均匀分布于基体晶粒的晶界处。随着烧结温度的升高,复合材料的致密度和硬度逐渐增大,摩擦系数和磨损量逐渐减小。随着烧结时间的延长,致密度和硬度先增大后减小,摩擦系数和磨损量呈先降低后增大的趋势。烧结温度为600℃,烧结时间为10min时,复合材料致密度达96.6%,显微硬度达38,稳定干摩擦系数约为0.3,磨损量0.32′10-2g。     

常压烧结温度对SiC/Al复合材料力学性能的影响

利用高能球磨法制备了SiC/Al复合材料。在510~610℃温度下,研究了烧结温度对高能球磨法制备的SiC/Al复合材料力学性能的影响。SiC/Al复合材料的致密度和抗拉强度均随着烧结温度的升高而逐渐提高,在570℃时达到最大,继续升高温度,致密度下降。在最佳烧结温度570℃时,拉伸断口主要为韧性断裂,断口处观察不到SiC颗粒。在整个制备过程中没有发生Al-SiC界面反应。     

以煤矸石为原料制备堇青石-莫来石复合材料

以煤矸石、菱镁矿、高岭土为原料,采用原位反应烧结法制备堇青石-莫来石复合材料,研究烧结温度和保温时间对堇青石-莫来石复合材料的物相组成、显微结构、物理性能的影响。结果表明,适当提高烧结温度和延长保温时间,可促进堇青石和莫来石晶体的合成,使试样显气孔率下降,致密度提高,耐压强度增大,但温度过高或保温时间过长不利于堇青石相的生成,使试样体积密度和耐压强度均有所降低。烧结温度为1 350℃,保温时间为2 h时,试样内部堇青石晶体和莫来石晶体发育良好,显气孔率为33.61%,体积密度为1.795 g/cm3,耐压强度为63.12 MPa,性能最优。     

SiCp/101铝基复合材料TIG焊研究

研究SiCp／101铝基复合材料TIG法焊接。研究表明，接头强度的主要影响因素是焊接热输人影响熔池流动性和界面反应。热输人小，熔池温度低，流动性差，气孔多，未熔合明显，但界面反应程度较小。当热输人较小时，熔池流动性因素对接头强度的影响较大，随焊接电流升高，接头强度表现出升高的趋势。热输人大，熔池温度高，流动性好，气孔、未熔合等缺陷较少。但界面反应剧烈。当热输人增大到一定程度时，继续增大热输人对接头带来有害影响，此时随焊接电流增大．界面反应加剧，生成大量有害相ALC3，降低接头强度。     

球磨时间对铁基胎体显微结构和性能的影响

采用球磨法对铁基胎体粉末进行预处理,利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）以及洛氏硬度计、万能试验机等分析测试手段,系统研究了球磨时间对铁基胎体粉末显微结构以及烧结性能的影响。结果表明：随着球磨时间的增加,晶粒尺寸不断细化和均匀化。对于本文中所采用的铁基胎体粉末配方,存在一个最合理的球磨时间,此时,晶粒细化和团聚达到动态平衡,胎体材料的烧结性能达到最高。球磨时间继续延长,晶粒容易发生团聚,烧结性能有所降低。     

纳米镍粉对孕镶金刚石切削工具胎体性能的影响

为减小孕镶金刚石切削工具的烧结温度对单晶金刚石性能的影响和改善切削工具胎体性能,降低烧结温度和优选胎体配方材料是很好的解决方法。在切削工具的胎体中加入适量纳米镍粉,通过对制备试样的硬度、强度和耐磨性测试及微观特征分析,综合评价该方法的可行性。结果表明:对于WC基胎体,含有纳米镍粉的胎体较不含纳米镍粉的胎体HRC提高11.9%,抗弯强度提高18.4%,耐磨性提高44.5%;对于Fe基胎体,含有纳米镍粉的胎体较不含纳米镍粉的胎体HRC提高19.5%,抗弯强度提高0.2%,耐磨性提高33.3%。既减小了温度对金刚石的影响,又提高了切削工具整体性能。     

烧结工艺对Cu基金刚石磨头组织和摩擦性能影响

本文用真空热压烧结方法制备Cu基金刚石锯片磨头。采用XRD、SEM、布氏硬度仪、力学试验机和摩擦试验机研究分析烧结工艺与磨头的组织结构、机械性能和摩擦磨损性能的关系。结果表明：升高烧结温度或增大压力,Cu基金刚石磨头的界面和机械性能提高。胎体的主要摩擦形式为磨粒磨损和粘着磨损,金刚石的磨损形式为磨粒磨损,升高烧结温度或增大烧结压力,可提高摩擦性能。     

雾化法制备铁基非晶软磁合金粉末的研究?

采用改良的水雾化法和传统的气雾化法,制备 Fe76 Si9 B10 P5铁基非晶软磁合金粉末.通过激光粒度仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、高温差热仪及振动样品磁强计等仪器,研究合金粉末的粒径分布、组织相结构、热变温度及磁性能.结果表明：两种方法所制备的粉末成分均匀,均呈现出非晶结构的特征,非晶相含量分别为88%和91%,且非晶稳定性好;水雾化粉末分散且呈规则的球形或椭球形,粒径为10.72μm,优于气雾化粉末;两种非晶软磁粉末的饱和磁化强度接近,但水雾化粉末的矫顽力更低,只有0.61 kA/m,表明改良的水雾化法所制备的 Fe76 Si9 B10 P5软磁合金粉末的性能比气雾化粉末的更优.     

纳米Al2O3/Cu复合材料的制备及其摩擦学特性

首先采用化学镀铜工艺制备了Cu包覆纳米Al₂O₃复合粉体,分析了预处理工艺和化学镀工艺对复合粉体的组成及形貌的影响;再将均匀包覆的复合粉体与铜粉充分混合后,利用热压烧结成型工艺制备了纳米Al₂O₃弥散强化铜基复合材料,并对质量分数为2.5%的纳米Al₂O₃铜基复合材料的微观组织、摩擦磨损性能进行了研究.结果表明:通过镀前预处理工艺及对传统镀液配方的调整,成功地在纳米Al₂O₃颗粒表面包覆了厚度均匀可控的镀铜层,从而提高了纳米Al₂O₃颗粒与铜基体间的界面结合力,并实现了纳米Al₂O₃颗粒在复合材料基体中均匀分布.采用化学镀铜包覆技术制得的纳米Al₂O₃/Cu复合材料有较好的抗摩擦磨损性能,复合材料的摩擦因数较小,其相对耐磨性与钝铜相比提高了近1倍.     

WC钢基表面复合材料的粉末冶金工艺研究

通过试验获得了常温压制50%碳化钨+50%45钢表面复合材料的粉末冶金工艺为:压制压力为320 kN,硬脂酸锌为润滑剂,1350℃真空固相烧结,并考察了复合材料的磨损性能。结果表明:复合材料中的WC分布均匀,复合层界面组织致密无缺陷,其销盘磨损性能基本上达到了Cr20的水平。     

Study on sintering technique of NiFe2O4/SiCp used as matrix of inert anodes in aluminium electrolysis

In order to improve deficiencies of NiFe2O4 spinel used as matrix of inert anode in aluminium electrolysis, NiFe2O4/SiCp were prepared by the solid state reaction for the first time. Microstructural changes were observed by scanning electronic microscope and phase was determined with X-ray detector. Effect of sintering temperature and times on density, porosity and microstructure were researched, and the reasons that caused the difference were discussed deeply. At the same time the thermodynamical compatibility of NiFe2O4 and SiC was proved under 1200℃ by DTA.The results showed that the microstructure was more homogeneous when the sintering temperature reached 1 180℃and the density attained their maximum about 6 h sintering. The appropriate sintering technique of NiFe2 O4/SiCw composite materials was 1180℃× 6 h.     

玄武岩纤维增强铝基复合钻杆材料的制备研究

针对铝合金钻杆耐磨性和耐腐蚀性差导致其难以在深部钻井中应用的技术难题,本文以7075铝合金粉作为基体,玄武岩短纤维作为增强体,利用真空热压烧结技术制备了玄武岩纤维增强型铝基复合材料,并对其微观组织结构、密度和显微硬度等性能进行了研究。结果表明,玄武岩纤维在铝基体中分散均匀,界面处发生了化学渗透,SiO_2和Al之间发生置换反应,从而获得了良好的界面结合强度,复合材料的密实度较高,玄武岩纤维的加入显著提高了复合材料的显微硬度。     

放电等离子烧结制备纳米SiC_p/Al复合材料及组织性能研究

以微米级、纳米级碳化硅(SiC)颗粒和纯铝(Al)粉为原料,通过高能球磨+放电等离子烧结(SPS)工艺制备了不同质量分数的SiC颗粒增强Al基复合材料(SiC_p/Al),研究了SiC颗粒尺寸和含量对复合材料组织性能的影响。结果表明:高能球磨能促进增强颗粒的均匀分布,放电等离子烧结具有烧结温度低、保温时间短的特点,可有效减少甚至避免基体与增强体有害反应的发生。纳米级SiC增强铝基复合材料的颗粒团聚趋势较大,复合材料致密度较低,但是其细晶强化和Orowan强化效果显著,包含源缺陷和源裂纹较少,因此,复合材料硬度和屈服强度相应提高。     

316L不锈钢粗粉注射成形件的力学性能和微观组织

对平均粒度为30μm的316L不锈钢粗粉进行了注射成形。分析了烧结温度、保温时间和烧结气氛对烧结件力学性能和微观组织的影响。结果表明:在1 350℃、保温1 h、Ar+H2烧结气氛下得到的烧结件具有最好的力学性能,其抗拉强度为630 MPa,屈服强度为280 MPa,延伸率为52%,硬度为69HRB。