Mo-30％Cu复合材料加Ni活化烧结工艺研究

采用添加过渡金属元素活化烧结的方法,对Ni活化烧结Mo-30％Cu复合材料进行研究,并对其烧结机制进行了研究分析.结果表明,Ni的加入加速了Mo-30％Cu的烧结进程,提高了致密性.其主要原因是Mo的过剩空位的形成导致致密性的提高.     

添加剂Ni对Mo-30％Cu复合材料性能的影响

研究了添加剂Ni对Mo-30％Cu复合材料力学性能的影响.结果表明,烧结体的硬度与致密度随Ni含量的增加而增大,这是因为在晶界处生成了金属间化合物NiMo；随Ni含量的增加,该复合材料的断裂方式由沿晶断裂向穿晶断裂转变.     

MoSi2-X%(wt)La2O3复合材料的力学性能与烧结工艺的关系

采用低负荷维氏硬度计、电子万能材料试验机、动态热模拟机等研究了机械合金化(MA)与高温自蔓延(SHS)合成的MoSi2-X%(wt)La2O3复合材料的室温硬度、室温断裂韧度和高温屈服强度等力学性能与烧结工艺的关系.结果表明,该复合材料的室温硬度及断裂韧度均随La2O3含量的增加呈先增后略降的规律,其最大值分别为10.7GPa、6.20 MPa*m1/2.在不同温度烧结时,复合材料的断裂韧度值均高于纯MoSi2的断裂韧度值;采用SHS粉末制备的材料中,La2O3起到了一定的高温强化作用.MoSi2-0.8%(wt)La2O3材料具有较好的综合力学性能.     

机械合金化反应烧结制备SiC／MoSi2复合材料

对机械合金化SiC／MoSi2的先驱粉体及随后反应烧结制备SiC／MoSi2复合材料工艺研究表明：经机械合金化的先驱粉体主要成分为MoSi2。反应烧结温度在Si的熔点以上时，由于Si在MoSi2颗粒的表面的润湿铺展，导致烧结1h后的产物为Mo5Si3C，MoSi2，SiC和单质Si；在Si的熔点以下时，对过渡相Mo5Si3C的产生有一定抑制作用，反应烧结过程中只有少量过渡相Mo5Si3C出现；通过1600℃真空热处理2h可以基本上消除Mo5Si3C相，得到只有MoSi2和SiC两相的均匀材料。     

TiB_2/Cu复合材料微波烧结制备工艺探讨

以TiB2/Cu复合粉末压坯为研究对象,应用微波烧结炉对其进行烧结。探讨了微波烧结制备TiB2/Cu复合材料的几种基本的工艺因素。结果表明,在微波烧结条件下,以SiC粉末作为辅助加热,可以得到较快的升温速率,并且温度易于控制;将试样放置于SiC粉末上,可以较好地进行温度测量,试样烧结外观较好;随着烧结温度和时间的增大,试样致密度有所提高。在1 000℃烧结10min得到的致密度最高。     

高能球磨制备Cu-15wt％Cr合金及其微观组织与性能的研究

本文首先采用高能球磨工艺合成Cu15wt％Cr预合金粉末，然后热压成形制备铜铬合金。研究了球磨过程合金粉末的微观组织、成形后块体的力学性能和电学性能，探讨了材料的强化机理，揭示了保温时间和热压温度对材料组织性能的影响规律。结果表明，Cu15wt％Cr可以通过高能球磨工艺形成过饱和固溶体，热压成形后，材料组织细小均匀，兼有细晶强化、弥散强化和析出强化效果，具有优良的综合性能。在900℃热压、保温40分钟，导电性为60％IACS，抗拉强度和硬度分别达到1057MPa和174．8HV。     

退火工艺对W-20%Cu复合材料组织与性能的影响

研究了不同退火温度及退火时间对W-20%Cu复合材料微观组织、硬度、抗拉强度、导电率、密度的影响。结果表明,W-20%Cu复合材料退火温度为750~950℃,随温度升高,导电率和硬度先升高后降低;800℃与900℃分别退火0.5~6 h,导电率下降,硬度先升高后降低。800℃×0.5 h时的W-20%Cu复合材料的导电率相对较高,为47.32%IACS(国际退火铜标准),900℃×1 h时材料硬度相对较高,为285 HB。     

机械合金化对W-20Cu复合材料的显微组织与性能的影响

采用机械合金化结合粉末冶金技术制备W-20Cu（vo1％）复合材料。利用扫描电镜和金相显微镜对不同球磨时间的W-20Cu复合材料显微组织进行表征，并对材料的各项物理性能进行测试。结果表明，随着球磨时间的延长，W-20Cu烧结体的组织越来越均匀，Cu相分布也越来越均匀。W-20Cu烧结体密度、收缩率、硬度、抗弯强度随球磨时间的延长而增大；球磨20h的W-20Cu复合粉烧结体热导率达到峰值（130．61Wm^-1K^-1），继续球磨，热导率减小。综合考虑所有研究结果，通过机械合金化所制备的W-Cu复合粉体可以获得具有优异综合物理性能的W-20Cu复合材料。     

熔剂净化对Al－4．5wt％Cu合金过冷及组织的影响

采用盐类熔剂对大体积Ａｌ－４．５ｗｔ％Ｃｕ合金进行净化处理，研究了熔剂净化对Ａｌ－４．５ｗｔ％Ｃｕ合金过冷及组织的影响。通过大量的实验研究证明：粘性熔剂更能有效地去除合金中的异质核心，使合金获得较大的过冷度；随着过冷度的增大，合金的宏观组织由细小的等轴晶逐渐过渡到粗大的柱状晶，其临界转变过冷度为４０℃；二次枝晶间距随过冷度的增大而增大，其转变过冷度为５０℃。     

纳米结构Cu/C复合材料的微观结构及性能

采用新型机械合金化-放电等离子烧结(MA-SPS)技术制备纳米结构Cu/C自润滑复合材料。利用XRD、DSC、TEM分析机械合金化粉末和SPS烧结样品的相组成和微观结构。结果表明,球磨24h后,Cu-C不互溶体系形成了纳米晶铜、非晶碳和纳米结构过饱和固溶体等亚稳相。SPS烧结后,Cu/C复合材料仍保持纳米结构。MA-SPS的双重活化机制,使粉末的烧结活性大大提高,在600℃烧结3min即可获得致密的纳米结构Cu/C复合材料。     

放电等离子烧结制备的具有塑性变形性的Fe-6．5％（质量）Si复合材料

利用放电等离子烧结技术制备具有塑性变形性能的Fe-6.5%(质量)Si复合材料.首先利用机械合金化技术制备具有包覆结构的Fe-Si复合粉,然后将这种复合粉在400～700℃下进行放电等离子烧结.用电子探针对烧结块体及轧制后的片材进行微观分析.结果表明,所制备的Fe-6.5%(质量)Si复合材料保持了复合粉的原始特性,具有良好的塑性变形性能.这种复合材料可以在室温轧制成片材.     

活化处理对W-1.5% TiC复合粉体烧结行为影响规律研究

本工作通过氢氟酸和氟化铵混合液为活化液的常温超声波辅助活化处理,使其在W粉和Ti C粉表面获得均匀分布的缺陷(吸附质岛或台阶等),增加了粉体的表面活性。通过粉末冶金方法制备W-1.5%Ti C(质量分数)复合材料,采用场发射扫描显微镜(FE-SEM)研究分析了原始烧结粉体、活化预处理后烧结粉体和烧结后W-1.5%Ti C复合材料表面与断口形貌,对烧结机理进行了探讨。结果发现,相同烧结工艺条件下,经过活化处理后烧结粉获得的复合材料比原始粉相对密度提高7%,组织更致密。     

Fabrication of In Situ TiBCSi Composite by Hot-Press Sintering

An attempt has been made to synthesize TiBSiC composite using titanium, silicon carbide, and boron carbide as the raw materials by hot-press sintering. The TiBSiC bulk composite with a high hardness (20.5 GPa) and high compressive strength (2010 MPa), with more than 99.1% density of theoretical value, has been successfully synthesized by the hot-press sintering. The composite was found to consist of fine TiB₂, TiC, and Ti₃SiC₂ using XRD analysis. SEM and EDX analyses showed uniform distribution of phases and an average grain size of around 2-3 μm. Nanoindentation studies showed the modulus of the composite is about 448 GPa.     

纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末的低温烧结机制

采用DTA研究了喷雾干燥-H2还原法制备的纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末随温度升高时熔点和相的变化,依此为根据研究了试样在不同烧结温度和不同烧结时间下的烧结特性.采用扫描电子显微镜和金相仪分别对试样断口进行了形貌观察和W晶粒测试,并对烧结样的性能进行了测定与分析.研究结果表明:保温时间为120 min时,随着烧结温度的提高,试样的性能有显著的变化,当烧结温度为1390℃时,试样的抗拉强度、延伸率和相对密度都达到一个极大值,分别为888.3 MPa,12.9%和99.0%;当烧结温度为1390℃时,随烧结时间的延长,试样的性能也有显著的变化,试样的抗拉强度、延伸率和相对密度在保温120 min时都达到一个极大值;平均W晶粒度为20 μm,W晶粒呈球形或近球形;复合粉末烧结活性高,比传统烧结温度降低80℃;粉末中高的氧含量和在干氢中的烧结,使得试样在液相烧结时容易出现孔洞和气泡,W晶粒和粘结相分布不均匀,致使试样力学性能偏低.     

直流条件下W-15wt%Cu电接触材料燃弧特性研究

研究了W-15wt%Cu电接触材料在直流条件电弧作用下电极表面元素分布、材料微观组织形貌;探讨了电接触材料在直流电弧作用下的转移和腐蚀机理。结果表明:直流电弧引起阳极表面熔化、Cu离子向阴极转移并在阴极表面沉积;金属氧化物在电弧高温作用下分解成单元素,吸收了电弧能,有利于灭弧;同时W颗粒悬浮在阳极Cu微小熔池中,增加了熔融Cu的粘度,有利于降低Cu熔滴的飞溅,减少了电弧烧损。W-15wt%Cu复合电接触材料显示出良好的综合电性能。     

增韧氧化锆－玻璃复相材料的烧结及其性能

通过适当的制备工艺，制得了含１０ｖｏｌ％～２０ｖｏｌ％玻璃的增韧氧化锆－玻璃复相材料，这种材料易于烧结、对原材料要求低、具有较低的热膨胀系数和弹性模量，它具有与Ｙ—ＴＺＰ相当的力学性能，而且在水蒸气中热处理３０ｈ后无强度退化现象。     

溶胶-喷雾干燥超细/纳米晶W-20Cu复合粉末的烧结行为

采用喷雾干燥-氢气还原法制备超细/纳米晶W-20Cu(质量分数,%)复合粉末,粉末压坯直接从室温推入高温区烧结不同时间后直接取出水淬,研究其烧结致密化和显微组织的变化。结果表明,超细/纳米晶W-20Cu粉末在1000～1200℃烧结时发生迅速致密化。粉末压坯在1200℃烧结60min,其材料致密度已达到96.4%。1420℃烧结90min时致密度达到99%以上。1100～1420℃烧结时其烧结致密化活化能不断减小,从1100℃时的276.3kJ/mol减小到1420℃时的29.1kJ/mol。当温度低于1200℃时,W晶粒长大不明显,当温度超过1300℃时,W晶粒开始有明显长大。随温度的升高W晶粒发生显著球形化,1420℃烧结时发现其晶粒长大符合G3=kt的Ostwald机制,此时晶粒长大动力学系数K仅为0.024μm3/min。     

烧结温度对莫来石刚玉复相材料微观结构的影响

以铝型材厂阳极氧化废渣和粘土为主要原料研制莫来石刚玉复相材料,探讨不同烧结温度对复相材料的影响,分别采用XRD和SEM表征样品的晶相结构和显微结构.结果表明烧结温度可显著改变样品中晶相的组成和各晶相的相对含量;各样品主要存在莫来石固溶体相和刚玉相两种结晶相,其中莫来石固溶体为主晶相,在不同温度下有两种组成(Al4.544Si1.456O9.728和Al4.59Si1.41O9.70);随烧结温度的升高,莫来石含量逐渐增多,至1650℃,试样中莫来石含量为100%.扫描电镜下莫来石呈针柱状交织,晶体发育良好,预示得到的材料具有良好的宏观力学性能.     

烧结温度对莫来石刚玉复相材料微观结构的影响

以铝型材厂阳极氧化废渣和粘土为主要原料研制莫来石刚玉复相材料，探讨不同烧结温度对复相材料的影响，分别采用XRD和SEM表征样品的晶相结构和显微结构。结果表明烧结温度可显著改变样品中晶相的组成和各晶相的相对含量；各样品主要存在莫来石固溶体相和刚玉相两种结晶相，其中莫来石固溶体为主晶相，在不同温度下有两种组成（Al4.544Sil．456O9.728和Al4.59Si1.41O9.70）：随烧结温度的升高，莫来石含量逐渐增多，至1650℃，试样中莫来石含量为100％。扫描电镜下莫来石呈针柱状交织，晶体发育良好，预示得到的材料具有良好的宏观力学性能。