粉体粒度对钨钴钛硬质合金烧结特性的影响

采用球磨法制备了平均粒度为550nm的超细粉体和20nm纳米粉体,研究了粉体粒度对试样烧结特性的影响,分析了烧结机理。结果表明：纳米粉体试样较超细粉体试样的致密化过程快;超细和纳米WC-5TiC-10Co粉体硬质合金试样的密度和线收缩率都随着烧结温度的提高而增加;超细粉体试样基本完成烧结致密化的温度应在1470℃左右,纳米粉体试样的烧结温度应稍高于1350℃。     

烧结温度对Al_2O_3-SiC复合陶瓷力学性能的影响

以Al2O3和SiC为原料,利用热压烧结法制备了Al2O3-SiC复合陶瓷.采用三点弯曲法、单边切口梁法等手段和SEM方法分别测定和分析了该复合陶瓷的抗弯强度、断裂韧性、致密度和断口形貌.结果表明,Al2O3-SiC10wt%复合陶瓷的致密度随热压烧结温度的提高而逐渐提高,最高可达98.42%;抗弯强度随烧结温度的升高而呈上升趋势,在1 800℃时抗弯强度最大为623MPa;断裂韧性明显是随温度的升高加强,特别是在1 850℃烧结时达到最高值7.9MPa·m1/2.材料的断裂方式主要为沿晶断裂,随着烧结温度升高,穿晶断裂所占的比例增大.     

纳米SiC粉中的氧含量对Al2O3陶瓷无压煤结的影响

讨论了纳米SiC中的氧含量对Al2O3/SiC纳米复相陶瓷性能的影响,发现当氧含量偏高时,烧结体难以致密化,同时在组织中出现大尺寸气孔,实验证明,氧含量较低的纳米β-SiC可以使烧结体密度和强度得到极大提高;而氧含量偏高的Si/C/N非晶复合粉,提高性能的作用甚微,其根本原因就是,粉体中的氧与硅形成蒸气,从而使烧结体中出现气孔。     

Micro-Fast中升温速率和烧结温度对零件致密化的影响

采用Gleeble-1500D 热模拟机对316L不锈钢粉末进行烧结,制备出尺寸为Φ1.0mm×1.0mm的微型零件。研究了升温速率和烧结温度对微型零件微观组织及性能的影响。结果表明：随着升温速率的增大,粉末颗粒间孔隙数量减少、试样相对密度增加;随着烧结温度的提高,烧结试样基体孔隙数量减少,试样相对密度显著升高;在升温速率为50℃/s,烧结温度为900℃时,可以得到将近全致密的试样,而且烧结温度低于传统烧结方所用烧结温度;试样最大轴向尺寸变化出现在烧结阶段中,说明在多物理场耦合粉末微成形工艺中升温速率比烧结温度更重要。     

利用淤泥和秸秆制备蓄水用轻集料的研究

以淤泥为原料,秸秆为造孔剂,废弃玻璃粉作为高温液相促进剂,硅酸钠作为塑性增强剂,高温烧结制备蓄水用轻集料。测试了轻集料的蓄水性能,用XRD分析了试样在烧结时的物相变化,用SEM分析了烧结温度对试样内部结构的影响。结果表明:用淤泥制备蓄水用轻集料时,最合适的秸秆掺量为30%,废玻璃粉为2.5%,硅酸钠为0.5%,在900℃下烧结20min,所得样品蓄水率达到80%以上。随着烧结温度的提高和保温时间的延长,蓄水材料的吸水率逐渐减小,抗压强度逐渐增加。XRD分析显示烧结试样中主要晶相为石英、钙长石和硅酸三钙。SEM分析表明烧结温度升高使得试样内部结构变得致密。     

光固化氮化硅陶瓷烧结致密化的机理研究

采用电场辅助烧结技术结合低熔点的烧结助剂,成功制备出致密的光固化氮化硅陶瓷.利用光固化增材制造技术成形的生坯具有粉末装载量低、孔隙率高的特性,调节烧结过程中烧结温度、保温时间等工艺参数可以有效地提高试样的致密度.在烧结致密化过程中,不同的应力指数n代表不同的致密化机理,通过简化后的烧结动力学模型,计算出所有试样的应力指...     

纳米添加剂对W—Ni—Cu合金性能的影响

研究了纳米添加剂对W-Ni-Cu合金性能的影响和作用机理；用扫描电镜和金相显微分析技术研究了合金的形貌与结构；测量了合金试样的物理力学性能．研究结果表明：加入纳米添加剂可降低烧结温度；选用的纳米添加剂对钨晶粒的长大起了抑制作用，细化了W-Ni-Cu合金的晶粒；适量的纳米添加剂大部分分布于Ni-Cu粘结相中．在该实验条件下，在1430℃烧结得到了全致密的W-Ni-Cu合金．     

纳米材料杨氏模量的测量

报道了利用激光超声技术测量纳米材料杨氏模量的测试方法。根据测量声波在材料内传播的的时间和试样的厚度，确定声波在材料内的传播速度。进而由材料的密度即可计算出材料的杨氏模量；并对不同烧结温度下纳米氧化锆进行了测量，结果表明纳米氧化锆的杨氏模量随烧结温度的升高而增加，此方法简便实和，并对试样的形状地特殊要求。     

羟基磷灰石的微波烧结

对羟基磷灰石的微波烧结进行了系统研究，确定了制备致密HAP生物陶瓷材料的最佳微波烧结工艺条件．通过XRD、SEM等手段研究了烧结温度和时间对HAP生物陶瓷的物相和显微结构的影响，测试了烧结收缩率和抗折强度．结果表明，微波烧结利于HAP陶瓷坯体的致密化，可以实现低温快速烧结，并提高陶瓷的机械强度；微波烧结对HAP的分解有促进作用，而且随着烧结温度升高和时间延长HAP分解程度增大．1200℃烧结30min的HAP陶瓷样品抗折强度最高，为（95．42±3．45）MPa，其主晶相为HAP和β-TCP．     

ZrO2粉料在Al2O3-SiC纳米复合陶瓷中的作用

采用不同粒径的ZrO₂粉料增强增韧Al₂O₃-SiC纳米复合陶瓷，利用无压烧结制备出了致密的Al₂O₃-ZrO₂(3Y)-SiC纳米复合陶瓷.对不同粒径的ZrO₂粉料在Al₂O₃-SiC纳米复合陶瓷中所起的作用进行了研究，结论为ZrO2粉料的粒径是影响烧结温度的重要因素，添加纳米级的ZrO₂可以降低烧结温度100 ℃以上.断裂表面的SEM图像表明：穿晶断裂是Al₂O₃-ZrO₂-SiC纳米复合陶瓷的主要断裂模式，这是所制备纳米复相陶瓷抗热震性大幅提高的主要原因.     

烧结助剂MgO和烧结温度对β-Sialon陶瓷的力学性能影响

以α-Si3N4粉、α-Al2O3粉和Al N粉及烧结助剂MgO为原料,采用热压烧结的工艺制备了β-Sialon陶瓷材料,研究了烧结助剂MgO和烧结温度对sialon陶瓷力学性能和组织形貌的影响.结果表明,加入烧结助剂MgO提高了β-sialon陶瓷的致密度且降低了烧结温度,随着烧结温度的升高,β-sialon陶瓷抗弯强度、断裂韧性呈先增加后降低的变化规律,当烧结温度为1600℃时制备的β-sialon陶瓷材料结合紧密,抗弯强度以及断裂韧性达到最大,值分别为423 MPa、2.73 MPa·m1/2,材料的断裂方式主要是沿晶断裂.     

镁铝尖晶石烧结致密化用烧结助剂的研究进展

添加烧结助剂是镁铝尖晶石获得致密微观结构的重要途径.综述了不同的烧结助剂对镁铝尖晶石烧结致密化的影响,根据烧结助剂促进镁铝尖晶石致密化的烧结机理不同,将其主要分为三类.第一类是烧结助剂在一定温度下与镁铝尖晶石形成固溶体;第二类是在较低温度下产生液相以促进尖晶石的烧结;第三类烧结助剂在镁铝尖晶石基体中形成第二相促进其烧结致密化.明晰烧结助剂在镁铝尖晶石烧结过程中的作用机理,同时从环境友好、降低成本、改善材料性能等角度出发选择烧结助剂,以助于镁铝尖晶石在耐火材料、光学材料、透明陶瓷等领域得到更好的应用.     

3%C-Cu机械球磨复合粉末的烧结

为了给后续的致密化工序（如热挤压）提供较高质量的烧结坯,用扫描电镜和光学显微镜分析了3%C-Cu机械球磨复合粉末所制备烧结坯的显微组织,并研究了工艺参数对其相对致密度的影响规律。结果表明,烧结温度对未机械球磨混合粉烧结行为的影响很大,而机械球磨复合粉对烧结温度不敏感。真空热压烧结可以明显地促进致密化过程。提高烧结温度、延长烧结保温时间或增加热压压强,均有助于提高烧结坯的相对致密度。在相同条件下,烧结坯的相对致密度随着复合粉末机械球磨时间的延长而降低。     

圆柱形微波多模烧结腔烧结Al_2O_3陶瓷的性能

应用微波加热技术进行高纯Al2O3陶瓷烧结是一种理想的选择.本文使用一种新型的圆柱形微波多模烧结腔体进行了Al2O3陶瓷的烧结研究,该设备可在短时间内达到较高的烧结温度,并能实现坯体的整体烧结.分别对纯Al2O3粉体和Al2O3/MgO混合粉体进行了烧结实验,结果表明,添加MgO作为助烧剂烧结得到的陶瓷试样的相对密度高于纯Al2O3粉体烧结得到的陶瓷试样,在1 700℃下保温40 min,其相对密度可以达到理论密度的97.8%,维氏硬度达22.3 HV/GPa.从SEM图中可观察到试样微观结构良好,晶粒大小均匀,致密化程度高.     

圆柱形微波多模烧结腔烧结Al2O3陶瓷的性能

应用微波加热技术进行高纯Al2O3陶瓷烧结是一种理想的选择.本文使用一种新型的圆柱形微波多模烧结腔体进行了Al2O3陶瓷的烧结研究,该设备可在短时间内达到较高的烧结温度,并能实现坯体的整体烧结.分别对纯Al2O3粉体和Al2O3/MgO混合粉体进行了烧结实验,结果表明,添加MgO作为助烧剂烧结得到的陶瓷试样的相对密度高于纯Al2O3粉体烧结得到的陶瓷试样,在1 700℃下保温40 min,其相对密度可以达到理论密度的97.8%,维氏硬度达22.3 HV/GPa.从SEM图中可观察到试样微观结构良好,晶粒大小均匀,致密化程度高.     

Fe—Cr—Mo—C系粉末压坯烧结致密化机理

研究了烧结温度对Ｆｅ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ｃ系试样密度及性能的影响,探讨了实现烧结致密化的机理。结果表明,采用真空烧结工艺,在１１６０￣１２６０℃范围内,Ｆｅ－（１３￣２０）Ｃｒ－１．５Ｍｏ－（１．８￣３．６）Ｃ粉末压块可实现液相烧结致密化,制得密度大于７．３ｇ／ｃｍ＾３,硬度ＨＲＡ７０以上的高Ｃｒ烧结铁基材料,适宜的液相烧结温度随Ｃ含量增加而降低。     

Ta_2O_5 MgO对超纯Al_2O_2瓷显微结构和力学性能的影响

本文研究了少量Ta_2O_5、MgO对超纯Al_2O_3瓷的烧结及显微结构和力学性能的影响。用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了试样的微观结构及断裂表面。发现少量Ta_2O_5的加入能有效地促使Al_2O_3瓷的烧结,其作用比MgO显著。空气介质中较低温度就能将加Ta_2O_5的试样烧结至98%理论密度。Ta_2O_5的加入能明显降低超纯Al_2O_3瓷的烧成温度,还使瓷件强度有所提高。比较二种添加剂对超纯Al_2O_3瓷烧结性能和显微结构的影响,笔者认为Ta_2O_5、MgO作为超纯Al_2O_3的添加剂时,各有其主要作用机埋。提出了Ta_2O_5的固溶体机理,认为Ta_2O_5主要是固溶到Al_2O_5晶格中,使晶体中产生“组成缺陷”,从而使扩散系数DV增大、烧结致密化速率加快。还发现Ta_2O_5的加入量存在最佳值。而MgO主要是富集在晶界,起抑制晶粒生长作用。在超纯Al_2O_3中同时加入适量的Ta_2O_5和MgO。充分发挥二者的主要作用机理在较低温度下就能将试样烧结至理论密度。超纯Al_2O_3瓷的强度不仅与试样的平均晶粒尺寸有关,晶粒大小分布,晶粒间堆积结构同样是影响试样强度值的灵敏因素。用扫描电镜对试样断面研究结果表明:室温下,超纯Al_2O_3瓷试样以沿晶断裂为主,随着晶粒尺寸增大,试样中的穿晶断裂量逐渐增多。穿晶断裂并不是沿某一结晶学平面发生,而是呈台阶形、螺旋形断裂。这种现象在外加0.5%Ta_2O_5的C试样中尤其明显,这可能与固溶进去的杂质的存在有关。     

Al_2O_3-TiC复合材料放电等离子烧结(SPS)致密化研究

用燃烧合成及放电等离子烧结法制备出致密Al_2O_3-TiC复合材料;分析了烧结温度与材料致密度、显微结构及力学性能的关系;真空气氛、1650℃、保温5min烧结试样的相对密度达99.8％,断裂韧性为4.61 MPa·m~(1/2);更高温度下烧结,气相反应加剧,不利于致密度进一步提高,力学性能也有所下降。沿晶断裂是其主要断裂方式。     

NdFeB合金电场低温快速烧结致密化研究

为研究电场快速烧结致密化,将未经过脱氢和未彻底脱汽油预处理的NdFeB合金压坯在富Nd相的液相线温度下进行了电场烧结。研究发现,当压坯以500℃/s的预设升温速度升温并在600℃烧结5 min后,压坯即实现了烧结致密化。对压坯电场烧结过程中的温度场特性分析认为,未预处理的NdFeB合金压坯升温过程中在大电流电场作用下,...     

羟基磷灰石的微波烧结

对羟基磷灰石的微波烧结进行了系统研究,确定了制备致密HAP生物陶瓷材料的最佳微波烧结工艺条件.通过XRD、SEM等手段研究了烧结温度和时间对HAP生物陶瓷的物相和显微结构的影响,测试了烧结收缩率和抗折强度.结果表明,微波烧结利于HAP陶瓷坯体的致密化,可以实现低温快速烧结,并提高陶瓷的机械强度;微波烧结对HAP的分解有促进作用,而且随着烧结温度升高和时间延长HAP分解程度增大.1 200℃烧结30 min的HAP陶瓷样品抗折强度最高,为(95.42±3.45)MPa,其主晶相为HAP和β-TCP.