纳米Y-TZP材料烧结过程晶粒生长的分析

分析了无压烧结、热压烧结及SPS烧结过程中晶粒生长的行为及表现活化能．结果表明：在1100～1300℃之间,纳米Y-TZP材料在以上几种烧结条件下的晶粒生长行为不同．无压烧结时晶粒生长较慢,而热压烧结和SPS烧结时晶粒生长较快．对晶粒生长的活化能分析可在一定程度上解释以上现象．分析结果显示：无压烧结的表观活化能为281kJ／mol与纳米Y－TZP材料的晶界扩散活化能相近;热压烧结过程中,由于外压对扩散的促进作用,活化能比无压烧结时略有降低;在SPS烧结过程中,由于外加的脉冲电流能使晶粒表面大大活化,所以活化能与无压烧结相比大幅度下降．     

放电等离子烧结(SPS)制备金属材料研究进展

综述了放电等离子烧结(SPS)技术在制备纳米/超细晶、大块非晶、准晶、金属间化合物、功能梯度材料、多孔材料、硬质合金等多种金属材料中的应用情况.重点阐述烧结过程中的致密化机理,焦耳热生成机制,关于等离子活化效应的争议,电流、温度、位移量和应力分布的不均匀性及其影响,粉末的预处理工艺及其对性能的影响.并总结了SPS技术现存问题及发展趋势.     

快速烧结制备纳米Y-TZP材料

研究了快速热压烧结和放电等离子快速烧结（ＳＰＳ）制备纳米Ｙ－ＴＺＰ材料．利用快速热压烧结和 ＳＰＳ快速烧结,可在烧结温度为 １２００℃、保温９～１０ｍｉｎ条件下,制得相对密度超过９９％的 Ｙ－ＴＺＰ材料．研究发现：虽然快速热压烧结和 ＳＰＳ烧结都可使Ｙ－ＴＺＰ在相同温度下的密度高于普通热压烧结,但两种快速烧结所得Ｙ－ＴＺＰ的晶粒都大于无压烧结所得;另外,快速热压烧结所得样品的结构不够均匀,而ＳＰＳ烧结的样品的均匀性较好．文章对产生这些现象的原因进行了理论探讨．     

Cu纳米晶块体的制备及纳米晶粒长大动力学研究

采用高能球磨的方法制取金属纳米晶粉末，然后利用放电等离子烧结（SPS）技术制备出金属纳米晶块体材料。设计系列实验研究金属纳米晶材料的晶粒长大行为，获得了纳米晶粒长大的动力学规律。根据已有的工作基础和对实验结果的深入分析，确定动力学参数对稳定相晶粒长大行为的影响。实验发现了高能球磨配合SPS技术制备的Cu纳米晶块体发生快速晶粒长大的临界温度，并结合纳米晶界过剩体积与过剩自由能的关系，分析了纳米晶粒组织的能量因素对晶粒长大行为及动力学的影响。     

放电等离子烧结(SPS)技术与新材料研究

放电等离子烧结(SPS)作为一种材料的绿色制备新技术,正成为国内外材料领域的研究热点.介绍了SPS的工艺特点和装置、国内外发展状况以及特殊的烧结机理;阐述了SPS在功能梯度材料、生物材料、超细或纳米晶WC-Co硬质材料、镁合金等新材料制备方面的应用及优势.最后分析了SPS技术亟待解决的问题和今后的发展趋势.     

超细Mo-30Cu复合粉末的烧结行为

采用溶胶-喷雾干燥-煅烧-氧还原方法制备了晶粒尺寸为17-30 nm的超细Mo-30Cu复合粉末,在制备过程中经历了一系列的相转变,由喷雾干燥复合盐前驱体Cu7.6O8(NO3)+(NH4)2(Mo4O13)+(NH4)6(Mo7O24)(H2O)4+Cu4Mo5O17+CuMoO4在450℃煅烧后转变为CuMoO4+MoO3复合氧化物,在300℃低温还原转变为MoO2+Cu2O+Cu三相,再在700℃高温还原完全转变为Mo+Cu两相复合粉末.该粉末在1050-1200℃烧结时从亚稳态Mo(Cu)固溶体逐渐转变为Mo和Cu相,在1050℃烧结后得到致密度为99.7%的细晶合金.合金的最大抗拉强度可达755 MPa,最大延伸率可达15.8%.     

烧结温度和粉末预处理对SPS制备超细晶硬质合金的影响

采用亚微米WC粉和微米Co粉混合粉末作为原料,利用高能球磨与放电等离子烧结(SPS)技术制备超细晶WC-10Co硬质合金.研究表明,球磨后直接烧结时,当温度由1150℃增加到1200℃,试样的晶粒尺寸和硬度没有明显变化(平均晶粒尺寸约250nm),但致密度提高至98.6%,横向断裂强度由1045MPa提高到1819MPa.当对球磨后的混合粉末进行900℃真空处理后,在较低温度烧结的条件下试样的致密度则高达99%,且横向断裂强度与未处理粉末在相同工艺下烧结获得提高.     

升温速率对氧化铝粉末烧结行为的影响

采用不同的升温速率,在膨胀计中对脱脂后的氧化铝粉末射成形坯件进行一系列的烧结试验.结果表明,烧结致密化过程主要发生在升温阶段,快速升温有利于致密化的进行和抑止晶粒长大,但由于烧结时间较短和烧结炉最高温度的限制,产品的最终致密化程度不高.在低温时快速升温,高温时缓慢加热,可以获得较好的致密化效果和微观结构.试验和分析结果将为建立非等温烧结模型和烧结工艺参数的优化方法提供依据.     

纳米氧化锌半导体块材晶粒生长的研究

以平均粒径20nm的ZnO超微粉为原料,研究了纳米ZnO块材烧结过程中的晶粒生长行为,由实验结果得出在700～900℃温度范围内,纳米ZnO烧结的晶粒生长动力学指数n为6,晶粒生长的表观活化能Q为64kJ/mol,导出了纳米ZnO的晶粒生长动力学方程.与粗晶ZnO的晶粒生长进行了对比,初步分析了纳米ZnO的烧结机制.     

放电等离子烧结纳米晶ZrO2陶瓷研究

采用放电等离子烧结技术对纳米级ZrO2粉体进行致密化研究.运用XRD、SEM、TEM以及显微硬度仪对粉末及块体进行分析.实验结果表明运用放电等离子烧结技术对ZrO2(3Y)粉体进行致密化无法同时实现晶粒度与相对密度的最佳结合.目前,最佳晶粒尺寸100nm左右时相对密度95.8%,最大Kic=11.85MPa·m1/2.     

放电等离子烧结(SPS)YAG陶瓷的初步研究

研究了采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering SPS),利用高纯的氧化钇和氧化铝,在1500～1700℃,真空度优于10Pa,反应快速合成YAG陶瓷,但试样的致密度不高,而低气孔率是制备透明陶瓷的关键,实验表明,TEOS的掺加和粉料粒度的减小对烧结试样致密度的提高有一定的作用.     

放电等离子烧结新型NdFeB永磁材料工艺研究

采用放电等离子烧结技术制备了新型NdFeB磁体，研究了烧结工艺和热处理工艺对磁体的磁特性、尺寸精度及致密度的影响。同时利用B-H回线仪、扫描电子显微镜对其磁特性、显微组织结构进行了分析测试。结果表明，这种新型的烧结NdFeB磁体具有独特的显微组织结构，主相NdFe14B晶粒细小、尺寸均匀，富钕相弥散分布在主相边界上。获得最佳工艺条件下制备的磁体的磁特性为：最大磁能积(BHmax)240kJ／m^3，内禀矫顽力(Hci)1160kA／m，磁体的密度达到7．58g／cm^3，接近材料的理论密度，同时磁体的尺寸精度达到20μm。     

放电等离子烧结Ti-Al系金属间化合物

用机械合金化法(MA)制备了Ti-45% Al纳米晶合金粉末,并对其进行放电等离子烧结(SPS),烧结时间仅为5min.用D-maxIIA型X射线衍射仪、JEM-2000EX型透射电子显微镜对粉末和烧结块体的微观组织及机械性能进行了研究.研究表明:Ti和Al的粉末随着球磨时间的延长,粉末有明显的细化趋势,球磨5h即有非晶产生,球磨20h后得到接近完全非晶相;采用SPS烧结技术,在1200℃下能够制备出较高硬度的TiAl金属间化合物块体材料.     

放电等离子烧结技术制备复合梯度靶材的研究

采用放电等离子烧结技术制备了TbFeCo／Ti和Bi2O3／Cu复合梯度靶材,利用扫描电子显微镜和能谱分析仪对材料的微观组织形貌及成分进行了分析。结果表明,合成的复合梯度靶材具有宏观组织不均匀性和微观组织连续性的特征,显微组织中不存在微裂纹。与单一靶材相比,TbFeCo／Ti复合梯度靶材解决了在制造和使用过程中容易碎裂的问题,Bi2O3／Cu复合梯度靶材解决了在溅射过程中的散热问题。     

放电等离子烧结技术的原理及应用

放电等离子烧结(SPS)是一种用于材料烧结致密化的新技术，为深入研究和探讨其技术优势，介绍了SPS的基本原理和系统的组成，讨论了SPS技术在纳米材料的制备、梯度功能材料的烧结和高致密度、细晶粒陶瓷制备等方面的应用，并对其研究和应用前景予以展望。     

放电等离子烧结（SPS）制备DyB6多晶块体材料

以微米硼粉和采用氢直流电弧法制备出Dx纳米粉末为原料,利用放电等离子烧结（SPS）技术制备了DyB6多晶块体材料,并分析了烧结温度对样品微观结构及性能的影响。实验结果表明当烧结压力为60MPa,烧结温度为1275℃时,可得到单相DyB6。烧结工艺为1425℃,60MPa所制备样品的密度、维氏硬度和抗弯强度分别为5.191g/cm3、23.32GPa和112.8MPa,当阴极温度为1933K时的发射电流密度为3.6A/cm2。     

放电等离子烧结技术制备 Ti合金表面 HA活性涂层

采用放电等离子烧结(SPS)技术，低温、快速地在Ti合金表面制备HA活性涂层。研究了涂层成分和厚度对涂层与基体结合强度的影响，观察了断口形貌。结果表明：随着涂层厚度的减小，结合强度提高；梯度涂层能提高涂层与基体的结合强度；特别是经钝化处理后烧结的试样，涂层与基体的结合强度显著提高，最高达到了64MPa，超过目前使用的生物涂层种植体材料的指标。     

复相铁氧体材料的的放电等离子体烧结合成

采用化学共沉淀法制备了名义组成为xFe+BaFe12O19(0≤x≤1,△x=0.2)的共沉淀前驱体,研究了该前驱体在放电等离子体烧结条件下形成复相铁氧体材料的结晶行为和烧结体的磁性能.结果表明,所有烧结体中均没有Fe2O3中间相形成,x=0时烧结体为单相M型钡铁氧体(BaM),0相似文献   

放电等离子烧结制备生物医用多孔钛及其性能研究

以生物医用球形雾化钛粉为原料,聚氨酯泡沫为模板,利用放电等离子烧结法成功制备出了三维连通的多孔钛.采用XRD、SEM和压缩实验分别对样品的相组成、微观形貌和力学性能进行了分析,结果表明,该方法制备的多孔钛成分纯净,其孔径为100～500μm,孔隙率为72.5%～83%,抗压强度为10.3～51.8MPa,弹性模量为0.32～1.25GPa,和网状质骨的力学性能相近.经类骨磷灰石沉积实验显示,该多孔钛具有良好的生物活性.