硅溶胶分散氧化铝浆料流变特性（英文）

研究了基于新型纳米粒子晕稳定效应制备的硅溶胶分散氧化铝浆料的流变行为。研究表明,总固相体积分数为40%时,浆料在低剪切速率下呈非常微弱的剪切变稀行为,随剪切速率增大逐渐呈现近牛顿体行为,然后呈现非常微弱的剪切变稠行为,并随剪切速率继续增大再次呈现非常微弱的剪切变稀行为,表明由于纳米粒子晕效应,氧化铝颗粒在硅溶胶中得到了良好的分散。当总体积分数较高时,在较低浓度硅溶胶中分散得到的浆料均呈明显的触变性,但在较低浓度硅溶胶中分散得到的总固相体积分数较低的浆料,以及在较高浓度硅溶胶中分散得到的高固相体积或低固相体积分数浆料均呈微弱的触变性。研究表明,浆料的流变性能可采用修正的Eilers模型进行表征,其最大堆积分数ΨT,max和ΨA,max均随着ΨS增大而增大。     

连续冷却条件下半固态AZ91D镁合金组织及流变特性

在自行设计的Couette型同轴双桶流变仪上对半固态AZ91D镁合金浆料的流变性能以及组织进行了研究。结果表明，连续冷却条件下，连续搅拌半固态AZ91D镁合金浆料的表面粘度随固相分数的增大先缓慢而后迅速增大。此外，冷却速率和剪切速率也都显著影响半固态AZ91D镁合金浆料的表面粘度，降低冷却速率和增大剪切速率，都将导致表观粘度下降，显微组织观察表明，降低冷却速率和增大剪切速率都有利于固相颗粒形态向非枝晶形态转变，从而导致表观粘度的降低。     

工艺参数对半固态镁合金表观粘度的影响

通过制备AZ91D镁合金半固态浆料,研究不同剪切速率、固相分数和搅拌时间对半固态镁合金AZ91D表观粘度的影响。结果表明,半固态镁合金表观粘度的大小随固相分数的增加而增加,随剪切速率的增大和剪切时间的延长而降低。在剪切温度570℃左右,其相对应的固相分数fs=0．41时较适合镁合金的半固态流变成形。剪切速率越大,合金浆料到达稳态的时间越短。     

SiCp/A356复合材料半固态流变特性的研究

用自制的同轴圆筒旋转流变仪对SiCp/A356颗粒增强复合材料浆料的流变特性进行研究.结果表明,SiCp/A356复合材料在液态和半固态条件下,表现出非牛顿流体的特性,浆料稳态表观粘度随着剪切速率的增大而下降.当剪切速率达到一定值时,其剪切变稀特性减弱,显示出牛顿流体的特性.在连续冷却条件下,半固态浆料的表观粘度随着温度的降低而先缓慢后迅速增大.在总固相率相同时,SiCp/A356复合材料的表观粘度比A356合金低,加入的SiCp,体积含量越多,浆料流变性能越好.同时,在加入相同体积分数的SiC颗粒条件下,增强颗粒尺寸越小,浆料表观粘度越大.     

高固相含量氧化铝浆料的制备及其烧结性能研究

利用角形态和球形态的氧化铝粉制备了氧化铝浆料。通过制备氧化铝薄层的方法,初步探索了球形态粉体对提高浆料固相含量的作用,并研究了浆料固相含量对氧化铝烧结性能的影响。结果表明,球形态粉体可以获得更高的固相含量,制得的浆料最高固相含量可达到68%(体积分数,下同)。推断球形粉可通过规律堆积降低浆料粘度,从而有利于提高固相含量。浆料固相含量由50%提高到55%时,对应的烧结体致密度明显增加,但继续提高浆料固相含量,烧结体致密度增加不大。     

多层片式PTCR热敏陶瓷注凝成型工艺

研究了用注凝成型工艺制备片式PTCR热敏陶瓷.采用PMAA-NH4为分散剂,丙三醇为增塑剂,并加入适量的有机单体AM制备了高固相含量、低粘度的BaTiO3半导瓷浆料,研究了浆料粘度及坯体的性能与浆料固相体积分数、有机单体含量及增塑剂含量之间的关系.研究表明:浆料固相体积分数对坯体的干燥及烧结行为有较大影响,当浆料固相体积分数在45%以上时,可有效避免制品干燥和烧结过程中收缩过大而产生的变形开裂缺陷;当有机单体的质量分数为2%～4%,丙三醇的体积分数为3%～6%时,可获得有一定强度和柔韧性的生坯;研究了注凝成型PTCR陶瓷的微观结构及陶瓷元件的PTCR性能,成功地制备了层数为5、室温电阻为0.8Ω、电阻温度系数为13.40%/℃、升阻比大于105的多层片式PTCR元件.     

半固态Mg2Si/AM60复合材料的流变特性研究

利用半固态成形技术与原位反应相结合,用机械搅拌实验装置对半固态Mg2Si/AM60浆料进行剪切实验,研究了固相分数、剪切速率和剪切时间等工艺参数对半固态Mg2Si/AM60复合材料流变特性的影响.结果表明,表观粘度随Si含量及固相分数的增加而增加,随剪切速率的增大和剪切时间的延长而降低,剪切时间达到300 s后,其表观粘度不再随剪切时间的延长而继续减小,达到一个稳态值.     

不同分散剂对SiC泡沫陶瓷水基浆料性能的影响

采用聚乙二醇、硅酸钠、羧甲基纤维素钠3种分散剂分别制备了碳化硅泡沫陶瓷浆料,通过浆料的粘度与沉降实验考查了分散剂的种类、含量以及pH值对碳化硅浆料流变性及稳定性的影响。结果表明,当PEG和Na_2SiO_3的含量分别为0.6%和0.4%时,Si C浆料的粘度最低,流动性与稳定性最好;pH值对浆料的流动性和稳定性影响显著,当pH为10时,SiC浆料的流动性与稳定性最好;以0.2%的CMC作为分散剂,当pH值为10时,固相体积分数为65%时可制得性能良好的浆料,此时浆料呈现较强的触变性。     

半固态废弃铝硅合金的稳态流变性能的研究

利用同轴双筒流变仪研究了以废旧铝料为原料的半固态铝硅合金浆料的稳态流变性能.结果表明,半固态铝硅合金浆料的稳态表观黏度随固相分数的增加而增加,但随剪切速率的增大而减小,并得出稳态表观黏度的公式来描述固相率、剪切速率对稳态表观黏度的影响.     

固相含量对Li1.075Nb0.625Ti0.45O3陶瓷水基流延成型浆料及膜片性能的影响

研究了Li1.075Nb0.625Ti0.45O3微波介质陶瓷的水基流延成型工艺,制备出了分散性良好的,适合流延成型的水基浆料.重点研究了浆料的固相含量对浆料的流变行为以及成型后膜片的拉伸性能和孔隙率分布的影响.结果表明,随着固相含量的增加,流延浆料由牛顿型流体逐渐转变为剪切变稀型流体,浆料的粘度急剧增加,并且浆料不存在的触变性.对膜片的拉伸性能测试表明,随着浆料固相含量的增加,膜片的拉伸强度有所增大,但是断裂伸长率不断降低.膜片的孔隙率随着固相含量的增大而降低,膜片的密度有所增加.最后采用SEM对烧结前后的流延膜片进行了表征.     

超声原位Al2Y /AZ91镁基复合材料流变模型研究

利用高能超声法原位制备Al2Y /AZ91镁基复合材料半固态浆料,对其半固态表观粘度进行测量,实验表明：半固态Al2Y /AZ91镁基复合材料表观粘度随固相分数和Al2Y的体积分数的增加而增大,半固态表观粘度与固相分数之间关系按指数规律变化,在相同的实验条件下,半固态表观粘度随超声功率增大而减小。在对实验数据拟合的基础上,建立了半固态Al2Y /AZ91镁基复合材料的流变模型。     

Computer simulation of the microstructure and rheology of semi-solid alloys under shear

The rheological behavior of metallic alloys containing both solid and liquid phases is investigated in the low solid fraction range (<50%). This behavior depends on both the solid fraction and the shear rate. The concept of effective volume fraction (EVF) is used to decorrelate the influence of these two parameters. At high shear rate the slurry behaves like a suspension of hard spheres, whereas at lower shear rate particles tend to aggregate in clusters, entrapping liquid and thus increasing the EVF and the viscosity. A lattice model is introduced to simulate the aggregation/break-up processes within a slurry under shear. When the steady state is reached, the entrapped liquid fraction is calculated, leading to a viscosity estimation. Simulation results for the viscosity and structure of the three-dimensional cluster are in good agreement with experimental results.     

Thixotropic behavior of semi-solid AZ91D magnesium alloy

The thixotropie behavior of semi-solid AZ91D slurry was studied through a Couette type viseometer.The results show that the apparent viscosity of semi-solid AZ91D magnesium alloy slurry increases after being isothermally held, but the apparent viscosity quickly falls down to a steady state value after being stirred again and it takes on a sharp shear-thinning behavior. With the same shearing rate and the rest time increasing, the steady apparent viscosity increases because of the agglomeration of the solid particles, and the time required for the slurry to reach the steady state also becomes longer. If the solid fraction increases, it takes longer time for the slurry to reach the steady apparent viscosity with the same shearing rate and the same rest time. If the solid fraction and the rest time are the same, but the shearing rate rises, it takes shorter time for the slurry to reach the steady apparent viscosity and the final steady apparent viscosity also decreases.     

半固态金属流变仪的研制

根据同轴圆筒旋转法粘度测量原理自行研制了1台半固态金属流变仪，并通过测量甘油的粘度来检验流变仪的测量精度。在3个不同温度下测得的甘油绝对粘度值与标准值接近。用该台流变仪研究半固态A356铝合金的流变特性表明：半固态浆料稳态表观粘度随着剪切速率的增大而下降，且浆料温度越低，伪塑性越明显；当固相率小于10％时，在高剪切速率下浆料呈现出牛顿流体的特征；在连续冷却条件下，半固态浆料的表观粘度随着温度的降低而先缓慢后迅速增大，冷却速度显著影响半固态合金的表观粘度。     

凝胶注模成型工艺制备SiCw/Al2O3陶瓷复合材料的性能研究

对SiC2/Al2O3陶瓷的低粘度、高固相体积分数浓悬浮体的制备以及凝胶注模成型后坯体的性能和显微结构进行了研究,着重分析了长径比不同的2种SiC晶须及其添加量对坯体性能的影响.结果表明,坯体的相对密度、抗弯强度与SiC晶须的长径比和添加量有关,浆料的粘度随着晶须长径比和添加量的增大而增加.坯体的抗弯强度随着晶须添加量的增加呈现一种先上升后下降的趋势.凝胶注模成型后坯体结构均匀、致密,相对密度为60%,抗弯曲强度达38.5 MPa.通过显微结构观察,裂纹偏转、晶须拔出和晶须桥连是晶须增强的主要机制.     

Rheological behavior of semi-solid 7075 duminum alloy at steady state

The further application of semi-solid processing lies in the in-depth fundamental study like rheological behavior. In this research, the apparent viscosity of the semi-solid slurry of 7075 alloy was measured using a Couette type viscometer. The effects of solid fraction and shearing rate on the apparent viscosity of this alloy were investigated under different processing conditions. It can be seen that the apparent viscosity increases with an increase in the solid fraction from 10% to 50% （temperature 620 ℃ to 630 ℃） at steady state. When the solid fraction was fixed, the apparent viscosity can be decreased by altering the shearing rate from 61.235 s-1 to 489.88 s-1 at steady state. An empirical equation that shows the effects of solid fraction and shearing rate on the apparent viscosity is fitted： ηα = [0.871 - 0.00849. γ0.74924]. exp（3.7311, fs） . The microstructure of quenched samples was examined to understand the alloy＇s rheological behavior.     

半固态AZ91D镁合金的触变性

利用Couette型同轴双桶流变仪，对等温搅拌和重熔加热的半固态AZ91D镁合金浆料的触变性能进行了研究．实验结果表明：经过连续降温和等温搅拌，半固态浆料的表观粘度逐渐降低，并达到一个稳态值；此时，若停止搅拌剪切，并经过某一时段的等温静置，再次在某一剪切速率下搅拌时，半固态浆料的表观粘度会突然升高，然后再迅速降低，最后到达一个稳态值，呈现出典型的剪切变稀特性；延长静置时间、或增加固相分数、或降低剪切速率，再次剪切搅拌时，半固态浆料到达稳态表观粘度的时间随之增长，同时稳态表观粘度值也相应增大；重熔加热后的半固态浆料的稳态表观粘度比相同固相分数的等温搅拌的半固态浆料的稳态表观粘度低；随重熔加热保温时间的延长，半固态浆料的稳态表观粘度逐渐降低，当稳态表观粘度达到最低值后，随重熔加热保温时间的延长，稳态表观粘度又逐渐增大．     

过共晶铝硅合金半固态浆料表观粘度研究

通过自制的双筒旋转粘度计对过共晶ZL117合金的表观粘度进行了研究。结果表明,随着保温温度的降低,即固相率的升高,ZL117合金浆料的表观粘度随之增加;随着搅拌电流的增加,其表观粘度先降低,在搅拌电流为14A左右时达到最低,然后增大;随着冷却速度的增大,其表观粘度增大。     

半固态A356铝合金的稳态流变性能

采用Couette型同轴双筒流变仪对半固态A356铝合金的等温稳态表观粘度进行了测试．结果表明；半固态A356合金的稳态表观粘度（ηa）随着固相分数（fs）的增加而增加，但随剪切速率（γ）的增大而减小，当，fs达到某一临界值之后，ηa迅速增加．可用方程ηa=2．79exp（6．27fa）γ^-0.7描述fs，γ对ηa的影响．