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。     

球磨WC-8Co粉末的放电等离子烧结

对WC-8Co粉末不同球磨时间后进行放电等离子烧结,研究了球磨时间及烧结温度对WC-8Co硬质合金微观结构及性能的影响。结果表明:球磨时间延长,粉末颗粒变细,晶格畸变增加,衍射峰强度降低,并随时间延长,团聚现象严重;采用放电等离子烧结,在1 200℃时,可以得到接近全致密的烧结样品,烧结温度低于传统方法的烧结温度;球磨时间在2 h以下时,样品的致密度、硬度和断裂韧性达到最佳,晶粒较小且分布均匀;延长球磨时间,性能显著下降且出现较多粗晶、空洞、Co池等缺陷。     

纳米钨合金粉末常压烧结的致密化和晶粒长大

高密度合金由于具有密度和强度高、延性好等一系列的性能,在军工上被用作动能穿甲弹材料,纳米材料被认为是21世纪应用前景非常广阔的新型材料,采用纳米粉末可望大大细化钨合金晶粒,显著提高合金的强度、延性和硬度等力学性能,因而是制备新型高强韧高密度钨合金的很重要的研究方向。作者采用机械合金化（MA）工艺制备了纳米钨合金复合粉末,研究了纳米钨合金粉末在常压氢气气氛中的吉致密化和在烧结过程中的W晶粒长大行为,同时,指出了在液相烧结时存在的问题,即W晶粒加速重排、产生晶粒聚集与合并,迅速发生W晶粒长大,在较短时间内液相烧结时,W晶粒尺寸又长大到接近传统高密度合金水平,研究结果表明,MA纳米粉末促进了致密化,使致密化温度降低100－200℃;在一般固相烧结温度时可以得到晶粒粒径为3－5μm的细晶高强度合金。     

W—Ni—Fe—Cu体系钨合金的液相烧结与低温室密化

采用三元烧结剂Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｕ在低温下进行了钨合金的液相烧结研究。通过加入２ｗｔ％Ｃｕ,在１５７３Ｋ－３０ＭＰａ－９０ｍｉｎ的热压条件下成功制备出几乎完全致密并具有较高抗弯强度的９３Ｗ－３．５Ｎｉ－１．５Ｆｅ－２．０Ｃｕ合金,详细探讨了Ｗ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｕ体系钨合金的低温密致化机理。     

气压烧结制备氧氮微晶玻璃的杂质与热性能

利用XRD,DSC,SEM等检测手段,研究了用高能球磨法制备氧氮微晶玻璃原料过程中铁杂质的引入情况及杂质铁和非晶态粉末随气压烧结温度升高而变化的情况。结果表明:利用高能球磨法制备氧氮微晶玻璃原料会引入较多的铁;随气压烧结温度的增加,烧结体中铁逐渐长大球化并发存在形态的变化,非晶态粉末不断致密化且发生一系列的晶体种类变化。     

低钴粗晶Wc—Co合金的烧结

分析了不同烧结工艺条件对低钴粗晶Ｗｃ－Ｃｏ合金性能的影响,证实了利用真空烧结提高低钴粗晶Ｗｃ－Ｃｏ合金性能的可行性。     

纳米晶W—Ni—Fe粉末的流变行为和烧结特性

研究了W-Ni-Fe纳米晶粉在注射成形中喂料的流变行为。纳米晶W-Ni-Fe粉采用机械合金化（MA）的方法制备,并将其与蜡基粘结剂混合形成1种喂料。讨论了MA球磨时间、纳米晶粉末体积和温度对喂料流变性的影响及采用MA制备的W-Ni-Fe纳米粉末的烧结特性。结果表明：随着球磨时间增加,喂料的粘度以及粘度对剪切速率的敏感性降低,因此,在较长的球磨时间下,这种粉末喂料的流动性和成形性较好;随着粉末体积的增加,喂料的粘度遵循公式η=η0A[1－（φ／φm）]^-n呈非线性增加,此时n=0．68;随着温度和剪切速率的变化,MA粉末喂料的粘度变化较小,所以注射温度和注射速度的变化对这种MIM注射坯的质量影响较小;在液相烧结温度以下通过球磨,合金可达到很高的密度,晶格畸变增大,晶粒细化,固溶体超饱和,强化了烧工艺。     

钨铜合金的制备工艺研究

研究了粉末粒度、成型压力及铜的损耗对钨铜复合材料制备的影响.通过试验进一步提高了钨铜合金的相对致密度,简化了钨铜合金制作工艺.研究发现:随着球磨时间的延长,钨铜粉末发生了明显的细化和圆化,粉末分布更为均匀,烧结活性有较大提高,合金性能和组织结构更加良好,材料致密度有相应的提高.通过对两种不同成型压力烧结的试样进行测试,得到不同压力下的材料致密度和铜含量的变化数据.发现随着成型压力的增大,材料的烧结致密度升高.对铜流失的现象进行了分析,使铜的损耗现象得到一定的控制.     

反应烧结法制备硅钼化合物

为研究反应烧结方法制备MoSi2及Mossi3的可行性和可用性，对Mo，Si混合粉末在无压和热压条件下的反应烧结进行了系统的研究，结果表明：反应烧结法可以制备纯MoSi2和Mo5Si3，其最低反应烧结温度分别为1200℃和1300℃左右，但通过球磨混合粉末的方法可以达到降低粉末反应烧结温度的目的，对于制备Mo5Si3而言，至少可以使反应温度降低100℃；研究也表明Mo-66．6at．％Si混合粉末热压反应烧结制备MoSi2的过程可分为四个阶段。     

球磨对放电等离子烧结TiB2陶瓷的影响

研究了不同球磨处理工艺获得的TiB2粉末的物相及颗粒形貌，不同的原始粉末对SPS烧结效果产生不同的影响。研究结果表明：球料比（5：1)、球磨8h的TiB2粉末具有最好的烧结效果，其SPS烧结温度为1700℃，比热压烧结纯TiB2低100℃左右；烧结体的相对密度达到99％以上，平均粒径约为5μm，与低温液相热压烧结相当。     

粉末烧结材料屈服条件研究和进展

介绍了粉末烧结材料屈服条件研究现状和粉末烧结材料屈服条件基本形式，分析了几种典型的粉末烧结材料屈服条件，从临界弹性变形比能的角度说明了粉末烧结材料屈服的物理意义。基于粉末烧结材料屈服和变形的物理性质，揭示了粉末烧结材料后继屈服与应力球量、应力偏量、基体材料性质、粉末烧结材料初始相对密度、变形中的相对密度以及加工硬化之间的关系，进而建立了粉末烧结材料屈服条件和后继屈服务件的统一表达式。介绍了粉末烧结材料屈服条件的简化和应用，指出熔铸致密材料屈服条件是粉末烧结材料屈服务件的特例。通过算例求解了粉末烧结材料等静压变形力和纯剪变形力。结合烧结铜屈服、变形计算，将粉末烧结材料屈服务件外推到了松装粉末状态和全致密状态时，仍然符合实际情况。     

Y－TZP纳米陶瓷的制备

用化学共沉淀凝胶法制备了晶粒度为７．６ｎｍ的３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２纳米粉末，所得粉末不仅尺寸小、分布均匀，且分散性好。对该粉末制成的素坯，通过烧结过程中晶粒生长的控制，在１２５０℃／２ｈ常压烧结条件下获得了晶粒尺寸约为１２０ｎｍ的致密陶瓷体。     

Y—TZP纳米陶瓷的制备

用化学共沉淀凝胶法制备了晶粒度为７．６ｎｍ的３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２纳米粉末，所得粉末不仅尺寸小、分布均匀，且分散性好。对该粉末制成的素坯，通过烧结过程中晶粒生长的控制，在１２５０℃／２ｈ常压烧结条件下获得了晶粒尺寸约为１２０ｎｍ的致密陶瓷体     

WC－Co硬质合金的元素组成及化学状态的XPS分析

试样为未脱蜡ＷＣ－１０Ｃｏ硬质合金，在Ｎ２气氛下采用微波快速烧结．用ＸＰＳ灵敏度因子法分析了生坯、正常烧结样品及过烧样品的Ｗ、Ｃ、Ｃｏ化学状态及其相对含量异同．测得样品中Ｗ、Ｃ原子比同理论比基本一致，Ｃｏ的重量百分数同实际配比基本接近，从ＸＰＳ全区扫描谱线中的Ｎ１Ｓ峰观测说明，在Ｎ２气氛保护下样品不氮化．本文还着重就ＷＣ－Ｃｏ硬质合金碳的化学状态进行定量测定，结果表明，未脱蜡烧结后的样品中出现大量石墨相．     

机械合金化制备Fe40Ni40Si5C15非晶合金

采用机械合金化方法制备了Fe-Ni-Si-C系的非晶态合金粉末,在球磨过程中对合金粉末进行取样,用XRD和DTA对不同球磨时间的Fe40Ni40Si5C15混合粉末进行了分析,发现合金粉末在球磨40 h开始部分非晶化,随球磨时间的增大晶粒尺寸减小。研究结果表明:在Fe-Ni-Si合金中加入C,可促进其形成非晶。通过机械合金化法,通过控制合理的球磨时间,在球磨70 h成功获得了Fe40Ni40Si5C15非晶粉末。     

放电等离子烧结参数对Fe_(76)Si_9B_(10)P_5非晶合金致密化及晶化的影响

采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)方法,在不同的烧结温度、保温时间、升温速率和烧结压力下,固结Fe76Si9B10P5非晶粉末。用差式扫描量热仪测定了非晶粉末的过冷液相温区,用X-ray衍射方法分析了放电等离子烧结前后样品的相结构,研究了SPS法烧结参数对Fe76Si9B10P5非晶样品致密化及结晶化的影响,并在非晶粉末的玻璃转变温度以下快速烧结制备了尺寸为Ф15×3 mm的块体非晶合金,致密度达98.7%。     

反应烧结法制备硅钼化合物

为研究反应烧结方法制备MoSi2及Mo5Si3的可行性和可用性,对Mo,Si混合粉末在无压和热压条件下的反应烧结进行了系统的研究,结果表明:反应烧结法可以制备纯MoSi2和Mo5Si3,其最低反应烧结温度分别为1200℃和1300℃左右,但通过球磨混合粉末的方法可以达到降低粉末反应烧结温度的目的,对于制备Mo5Si3而言,至少可以使反应温度降低100℃;研究也表明Mo-66.6at.%Si混合粉末热压反应烧结制备MoSi2的过程可分为四个阶段。     

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。     

机械合金化法制备Ti-Zr-Ni-Cu储氢合金

使用行星式球磨机,用机械合金化法制备了Ti60Zr15Ni15Cu10储氢合金.采用X射线衍射仪XRD、示差扫描量热计DSC分析了球磨粉末的物相、晶粒尺寸的变化;采用扫描电子显微镜SEM、能谱EDS分析了机械合金化过程中粉末的形貌和成分;并对球磨粉末进行了P-C-T曲线测量.研究结果表明,粉末晶粒尺寸随球磨时间增加不断减小.球磨120 h粉末含有大量非晶相.粉末颗粒中有明显的冷焊合层状结构.随球磨时间增加,层状结构的层厚不断减小,颗粒中的元素分布趋于均匀,合金化过程中的冷焊合和断裂作用逐渐趋于平衡.合金的最大吸氢量物质的量为1.63%,纳米结构粉末的吸氢量高于非晶结构粉末.     

高能球磨时间对钨铜复合材料性能的影响

将W-15wt%Cu粉在行星式高能球磨机中进行球磨,并将球磨粉末加压烧结成型。研究了不同球磨时间对钨铜复合材料性能的影响。采用XRD、SEM对所制备的球磨粉末及烧结合金分别进行物相分析和组织形貌观察,并测定了烧结合金的相对致密度。结果表明,随着球磨时间的增加,钨铜球磨粉末晶粒尺寸得到细化,且有不饱和固溶体产生;烧结合金晶粒尺寸长大,孔洞减少,相对密度增大接近全致密。