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。     

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。     

微波常压烧结制备SiC颗粒增强Al基复合材料研究

在不同的烧结温度(710,730,750,770,790℃)下,采用微波烧结法制备15%(vol)的SiC颗粒增强Al基复合材料。研究了烧结温度对SiC/Al复合材料的致密度、硬度和显微组织的影响。结果表明,当烧结温度为770℃时,SiC/Al复合材料的致密度和硬度均达到最大值。     

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。     

注射成形SiC_p/Cu复合材料的显微组织与性能

采用粉末注射成形工艺成形Si Cp/Cu复合材料,再采用溶剂脱脂、热脱脂和烧结的工艺制备复合材料试样。研究成形过程中复合材料显微组织的变化和烧结后的显微组织和力学、磨损性能。结果表明,Si Cp/Cu复合材料在1 050℃和H2保护下烧结状况良好。复合材料的抗拉强度取决于Si C颗粒的体积分数以及其在基体中的分布状况。Si C体积含量为5%和10%,微裂纹萌生于Si C颗粒与基体的界面处,Si C含量为15%,微裂纹萌生于Si C颗粒之间的基体。Si C体积分数为5%,10%,15%的Si Cp/Cu复合材料的抗拉强度分别为254,291和278 MPa。复合材料的力学性能随Si C含量的升高先升高后降低,磨损性能随Si C含量的增加而增加。     

放电等离子烧结制备超细碳化钨材料

采用超细WC粉末及放电等离子(SPS)烧结工艺,制备了无粘结相硬质合金材料,并对材料密度、维氏硬度、组织形貌等进行了分析.结果表明,在1700℃的烧结温度下可制备出密度15.626g/cm3、维氏硬度为2720kg·f/mm2的无粘结相硬质合金材料.     

烧结温度对放电等离子烧结法制备IGZO靶材 的影响研究

以预烧结复合粉体为原料, 采用放电等离子烧结(SPS)方法制备IGZO靶材, 并采用密度测定、XRD、SEM等手段对不同烧结温度条件下的靶材结构性能进行了表征分析。结果表明, 在一定的烧结温度区间, 随烧结温度升高, 烧结体相对密度增加, 体积电阻率降低, 烧结温度1 100 ℃条件下烧结体的结构性能较好, 相对密度97.44%, 体积电阻率3.66 mΩ/cm³。     

SiC_p/Al复合材料力学性能的研究进展

从SiCp/Al复合材料的颗粒性质、界面性质及基体性质等方面分析了SiCp/Al复合材料的力学性能,综述了国内外对SiCp/Al复合材料力学性能的研究进展,指出了今后研究的重点与难点,并对其未来的研究方向提出了一些建议.     

粉末法制备碳纳米管增强铜基复合材料及性能研究

采用湿法球磨的方式将质量分数0.10%的多壁碳纳米管(MWCNTs)分散在铜粉中, 干燥后经放电等离子烧结, 获得了CNTs/Cu复合材料的预制体, 采用冷轧方式将预制体轧制为薄片。研究了CNTs/Cu复合材料的物理性能及微观结构随轧制过程的变化规律。结果表明, CNTs/Cu复合材料的硬度、密度随着轧制的进行不断升高, 晶粒被细化。断口形貌为大量韧窝, 属于韧性断裂, 并在断口处发现团聚的CNTs。轧制总压下量为90%时, 薄带的电阻率为0.020 0 μΩ·m, 抗拉强度为410.24 MPa。     

高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。     

热压反应烧结制备短纤维增强C-SiC复合材料的组织和性能

将T700短切炭纤维(C_f)或Nicalon-SiC短纤维(SiC_f)、C粉、Si粉和少量SiC粉混合, 在1 900 ℃热压烧结制备短纤维增强C-SiC复合材料, 并对复合材料的物相、组织结构、抗弯强度和抗氧化性能进行了研究。结果表明: SiC_f/C-SiC的相对密度和室温抗弯强度分别为95.3%和343.8 MPa, 均高于C_f/C-SiC, 热压烧结过程中Cf损伤严重。复合材料在1 300 ℃氧化行为表现为在氧化初期氧化失重较大, 随氧化时间的增长,氧化失重率逐渐减小; 在氧化后期则为氧化增重。SiC_f/C-SiC复合材料在1 100～1 400 ℃间的氧化规律基本相似, 且温度越高, 氧化失重率越小, 抗氧化性能越好。SiC_f/C-SiC复合材料的抗氧化性能优于C_f/C-SiC复合材料。     

增强体表面镀钛对SiCP/Al2014复合材料组织和性能的影响

为了提高SiC_P/Al2014复合材料的界面结合强度,分别采用盐浴法和真空微蒸发法对SiC_P进行表面镀钛处理,并通过热压烧结+热挤压工艺制备了SiC_P增强Al2014复合材料(10%SiC_P/Al2014),研究了SiC_P表面镀钛对SiC_P/Al2014复合材料微观组织、抗拉强度和耐磨性能的影响。结果表明:经过表面镀钛处理后,SiC_P表面均形成了TiC+Ti₅Si₃的化合物层,使复合材料中SiC_P与铝基体的界面结合由物理缩合转化为化学结合,故改善了SiC_P与铝基体的润湿性,减少了界面缺陷,从而提高了界面结合强度。盐浴镀钛和微蒸发镀钛10%SiC_P/Al2014复合材料的拉伸强度(407 MPa和394 MPa)相比未镀钛10%SiC_P/Al2014复合材料分别提升了12.1%和8.0%,磨损量分别降低了5...     

Ti含量对CNT/Al复合材料组织与力学性能的影响

通过高能球磨、放电等离子烧结和热挤压的方法,制备了不同钛含量的(CNT-Ti)/Al复合材料,并探究了高能球磨对粉末形貌演变、烧结以及热挤压对基体复合材料的组织结构与力学性能的影响.结果表明:钛的加入不仅能分散部分碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs),还能与Al基体反应形成分布均匀的第二增强相TiAl...     

纤维长度对碳纤维/铜基复合材料组织及力学性能的影响

采用放电等离子烧结法制备了碳纤维增强铜基复合材料CFs/Cu。利用光学显微镜、扫描电镜和万能试验机检测并分析了不同碳纤维长度对复合材料相对密度、显微结构及力学性能的影响。结果表明, 添加质量分数为2.5%不同长度的碳纤维有利于提高CFs/Cu复合材料力学性能; 但随着碳纤维长度增加, CFs/Cu复合材料相对密度下降, 对力学性能的增强效果降低。添加1 mm长度碳纤维的复合材料相对密度和抗弯强度最佳, 分别为99.34%和805.47 MPa, 相较于未添加纤维的材料, 其强度提升了65%; 断口形貌显示为河流状花样和解理台阶特征, 存在较少韧窝, 属于以脆断为主, 伴随少量韧性断裂的混合断裂机制。     

Al_2O_3/Fe复合材料的制备及微观组织

采用熔铸法成功的制备成了Al2O3/Fe复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM),来观察增强相Al2O3的微观组织。实验表明:增强相呈颗粒状均匀分布在铁基体中,增强相和基体无反应层;随Al2O3的含量的增加其微观组织变化过程为:细小的颗粒状增强物由4μm逐渐长大为较粗大的粒状约10μm,并在颗粒内部出现了裂纹。     

超声振动切削SiCp/Al复合材料的刀具磨损机理分析

采用硬质合金YG6刀具分别在普通切削和超声切削方式下,对切削SiCP/Al复合材料时的刀具磨损机理进行了分析,发现超声切削的刀具磨损机理主要是磨料磨损和粘结磨损,但都没有普通切削时严重,这也是超声切削为何能减小刀具磨损的一个重要原因。     

Fabrication of ultrafine grain WC alloys by spark plasma sintering

Ultrafine grain WC a lloys were prepared by high energy ball milling and subsequent spark plasma sintering from elemental mixed powders of nominal composition of WC-6Co-1.5Al(%, mass fraction). The influences of spark plasma sintering parameters on the density, hardness, bend strength and microstructure of sintered WC alloys were also investigated. The results show that there existed a proper time combination of pulse current and constant current employed for sintering. When the peak, base, frequency and occupational ratio of pulse current, constant current, total sintering time and sintering pressure were chosen as 3000 A, 360 A, 50 Hz, 50%, 1500 A, 6 min and 30 MPa, respectively, the optimal sintering was a combination application of 1min pulse-current and subsequent 5 min constant-current. The density, hardness and bend strength of the as sintered alloys could get up to 14. 224 g/cm3 , HRA94 and 1660 MPa, respectively, and the average grain size of WC was only about 500 nm.