Si3N4/Al反应烧结制备AlN/Al复合材料

研究了采用Si3N4与Al的混合粉,经压制、烧结制备AlN/Al-Si复合材料的技术方法.试验结果表明:AlN的反应生成机制属于一种连续渐进式反应形成过程,即于高温下液相Al中的Al原子渗入Si3N4的晶体点阵取代Si原子而逐渐使之向AlN晶体点阵转化的过程.被取代的Si原子从固相Si3N4中析出,扩散溶入液相Al中,冷却后形成Al-Si合金固溶体,一般呈网状分布于AlN晶体相的周围.新生成的AlN与Al-Si合金相之间表现出很好的界面亲和性.     

热压烧结工艺制备Fe3Al/Al2O3复合材料的物相组成和显微结构研究

本实验采用机械合金化工艺结合热处理工艺制备Fe3Al金属间化合物粉末,并将Fe3Al粉末与Al2O3粉末相混合制备Fe3Al/Al2O3复合粉末,并通过热压烧结工艺制备Fe3Al/Al2O3复合材料块材试样,对Fe3Al/Al2O3复合材料的物相组成,显微结构和力学性能进行研究.结果表明采用机械合金化工艺球磨60h后得到Fe-Al金属间化合物粉末.并经过800℃和1000℃热处理后得到Fe3Al金属间化合物粉末.经过热压烧结后得到的Fe3Al/Al2O3复合材料块材主要有Fe3Al相和Al2O3相.Fe3Al/Al2O3复合材料的显微结构均匀致密.Fe3Al晶粒均匀分布在Al2O3基体中,Fe3Al晶粒的平均颗粒尺寸为3～4μm,而Al2O3基体颗粒尺寸为4～5 μm.随着基体中Fe3Al合金含量的增加,Fe3Al/Al2O3复合材料的密度和相对密度逐渐增加;Fe3 Al/Al2O3复合材料的抗弯强度和断裂韧性逐渐增加;Fe3Al/Al2O3复合材料的洛氏硬度和弹性模量逐渐降低.Fe3Al/Al2O3复合材料具有较高的力学性能是由于复合材料具有均匀致密的显微结构.     

Si3N4／Al反应烧结制备AIN／Al复合材料

研究了采用Si，N4与Al的混合粉，经压制、烧结制备AIN／Al-Si复合材料的技术方法。试验结果表明：AIN的反应生成机制属于一种连续渐进式反应形成过程，即于高温下液相Al中的Al原予渗入Si3N4的晶体点阵取代Si原予而逐渐使之向AIN晶体点阵转化的过程。被取代的Si原予从固相Si3N4中析出，扩散溶入液相Al中，冷却后形成Al-Si舍金固溶体，一般呈网状分布于AIN晶体相的周围。新生成的AIN与Al-Si合金相之间表现出很好的界面亲和性。     

热压烧结工艺制备SiC/B4C复合材料

以Si粉为烧结助剂,采用真空热压烧结工艺制备了SiC/B4C陶瓷基复合材料.研究了Si的加入和烧结压力对复合材料力学性能的影响.借助X射线衍射、扫描电镜分析了复合材料的物相组成和微观结构.研究结果表明:Si与B4C粉料中的游离碳反应,随后固溶到B4C晶体结构中.当Si质量百分含量为8%时,经18.50℃、60 MPa真空热压烧结的复合材料主晶相为B4.C、SiC,相对密度达到99.8%,断裂韧性和弯曲强度分别达到5.04 MPa·m1/2和354 MPa.复合材料力学性能的提高主要是由于烧结体的高致密度以及断裂方式的转变.     

热压烧结制备高致密度B4C陶瓷及其致密化

以B4C粉末为原料,以酚醛树脂热解碳为烧结助剂,采用真空热压烧结工艺制备出高致密度的B4C陶瓷材料,探讨了酚醛树脂含量和烧结温度对材料致密化的影响,对比分析了纯B4C和掺碳B4C的热压烧结致密化过程.研究显示,烧结温度的升高有利于材料的致密化,酚醛树脂的添加则显著活化了B4C的烧结.实验条件下酚醛树脂的最优添加量为3％（质量分数）,烧结过程中热解碳固溶于B4C晶格,显著加速了其在1600℃至1800℃区间的致密化速率.     

热压烧结石墨烯/B4C复合材料的制备与性能研究

采用真空热压烧结工艺,在2150℃及30 MPa压制压力条件下,保温30 min制备了石墨烯/B4 C陶瓷基复合材料.采用拉曼光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜分析了复合材料的物相组成和显微结构,通过测量陶瓷的相对密度、硬度和弯曲强度,研究了氧化石墨烯添加量对B4C烧结行为和力学性能的影响.结果 表明:复合材料的相对密度随着石墨烯含量的增加先增加而后降低.当氧化石墨烯含量为3.0wt％时,复合材料的力学性能达到最大值,其抗弯强度为547 MPa,断裂韧性为4.50 MPa·m1/2,裂纹偏转以及石墨烯拔出是材料力学性能提升的原因;与此同时,该复合材料的电导率达到1.0 S/m以上,达到了电加工所需的电导率水平.     

烧结温度对原位反应TiB2/B4C复合材料的组织与力学性能的影响

为了降低B_4C的烧结温度,提高B_4C断裂韧性,本文以B_4C、TiO_2、活性炭为原料,采用原位反应法热压烧结制备了TiB_2体积分数为10％的TiB_2/B_4C复合材料。探索了烧结温度对复合材料组织和力学性能的影响规律。结果表明,随烧结温度的提高,复合材料的抗弯强度和断裂韧性先增大后减小,在2050℃时有最大值,分别为544MPa和6.3MPa·m~(1/2),弹性模量和断裂韧性变化不大。随烧结温度的升高,基体和第二相晶粒逐渐长大。采用2050℃/1h/35MPa为最佳烧结工艺。     

B4C(W,Ti)C陶瓷复合材料的制备及其性能

采用热压烧结工艺制备了B4C/(W,Ti)C陶瓷复合材料.研究表明:B4C/(W,Ti)C陶瓷材料烧结时将产生化学反应,反应产物为TiB2和W2B5.B4C/(W,Ti)C陶瓷材料的性能与(W,Ti)C的含量密切相关,随(W,Ti)C含量的增加,材料的致密度、抗弯强度和断裂韧性逐渐增加,硬度逐渐减小;当保温时间低于50min时,材料的致密度、抗弯强度和硬度显著降低;B4C/(W,Ti)C陶瓷复合材料的最佳性能参数为:抗弯强度693MPa,维氏硬度23.5GPa,断裂韧性3.9MPa·m1/2.磨损实验表明,B4C/(W,Ti)C陶瓷材料在低速小载荷的实验条件下,耐磨性能优异,在高速大载荷的实验条件下,磨损过程中局部点的高温导致试样表面发生氧化,加剧了材料的磨损.     

热压烧结Cf/SiC复合材料的力学性能

以ＡｌＮ－Ｙ２Ｏ３为烧结助剂体系,采用先驱体转化－热压法制备出了Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料。研究了烧结助剂及其用量和烧结温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,由于ＡｌＮ－ＳｉＣ的固溶和液相烧结的作用;烧结温度为１８５０℃时,烧结助剂用量较少的复合材料具有很好的断裂韧性。随着烧结助剂用量的增加,虽然复合材料的抗弯强度不断提高,但由于晶界相和ＡｌＮ－ＳｉＣ固溶体量的增加,使纤维与基体的结合过程,从而导致纤     

熔体静电纺热压PET复合过滤材料的制备工艺研究

采用热压技术将熔体静电纺纤维与传统非织造织物在线复合,制备熔体静电纺热压复合过滤材料,探讨热压压力、热压温度和收集速度对复合过滤材料过滤性能、剥离强力与断裂强力的影响。结果表明,熔体静电纺纤维经热压后良好贴附在非织造基材表层;随着热压压力的增加,复合过滤材料的过滤性能得到一定提高,剥离强力随之增大,断裂强力先增大后急剧减小;热压温度对复合过滤材料的过滤性能影响不大,但对其力学性能有较大影响,复合过滤材料的剥离强力和断裂强力随着热压温度的增加而增大;随着收集速度的减小,复合过滤材料的过滤效率、剥离强力和断裂强力均有所提高。     

Al_2O_3-TiCN/Co-Ni复合材料制备及力学性能

用真空热压烧结法制备了Al2O3-Ti C0.5N0.5/Co-Ni复合材料,用扫描电子显微镜、能谱仪、电子万能试验机和Vickers硬度仪等测试分析了不同烧结参数对样品显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度1 650℃,压力25 MPa,保温时间30 min时,样品的相对密度、抗弯强度(σmax)、断裂韧性(KICmax)和Vickers硬度(HV)的最大值分别达到99.6%,σmax=1 100 MPa,KICmax=10.5 MPa·m1/2和HV=23.7 GPa,样品断口形貌存在混晶断裂特征。     

热压烧结与放电等离子脉冲烧结Al2O3-SrFe12O19复相陶瓷的研究

以Al2O3为基体掺人SrFe12O19,在温度为1200℃和1400℃、压力为30MPa下分别采用热压烧结(HP)和放电等离子脉冲烧结(SPS)制备Al2O3—SrFe12O19。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析了产物的物相和微观结构,同时对它们作了力学性能测试。试验结果表明．与HP法相比,采用SPS法制备的Al2O3—SrFe12O19复相陶瓷微观结构更致密,力学性能更好。     

Preparation of B4C composites toughened by MoB2/Mo2B5-SiC interlocking structure via reactive hot pressing

B₄C composites toughened by MoB₂/Mo₂B₅-SiC interlocking structure were prepared via reactive hot pressing with B₄C and MoSi₂ as raw materials. The phase composition, microstructure, and mechanical properties of the fabricated B₄C composites were studied. The crack propagation and fracture surface were observed, and the toughening mechanism was analyzed. The results indicate that the interlocking structure of MoB₂/Mo₂B₅-SiC is formed in the obtained B₄C composites. The relative density, flexural strength, and fracture toughness of the B₄C composites reach 99.3%, 480 MPa, and 5.2 MPa·m^1/2, respectively, when the MoSi₂ content is 30 wt%. The hardness is 33 GPa when the MoSi₂ content is 20 wt%. The special laminar fracture of the interlocking structure of MoB₂/Mo₂B₅-SiC elongates the crack extending path and thus consumes more energy of crack extension. The phenomena of crack bridging and branching and the special laminar fracture of the interlocking structure have a synergistic effect on promoting the overall fracture toughness.     

An economic and environment friendly way of recycling boron carbide waste to prepare B4C/Al composite ceramic

Recently, with the rapid growth of sapphire wafer applications, boron carbide as abrasive, has shown an increasing demand. Great amounts of boron carbide waste (low purity and small grain size with D₅₀ ≈ 1 μm) are therefore produced during the production of boron carbide abrasives and barely recovered and utilized. This paper is aimed at developing an economic and environment friendly process to recycle the boron carbide waste through adding a certain amount of Al powder to prepare B₄C/Al composite ceramic. Prior to the sintering process, samples were firstly mixed with different Al powder and then pelleted and dehydrated. The effects of the pelletizing factors on performances of the pellets and the ceramics were optimized as binder hydroxypropyl methylcellulose addition 0.4%, pelleting pressure 30 MPa, Al addition 9 wt%, sintering time 90 minutes. Under these conditions, the apparent porosity, bulk density, compressive strength and flexural strength of the sintered B₄C/Al are 19.08%, 1.84 g/cm³, 246.88 MPa and 71.10 MPa respectively. Al addition can not only attribute to the low-temperature liquid sintering and densification of the product, but also generation of some stable phases including AlB₁₂, AlB₁₂C₂ and Al₃BC, which in turn increase the performance of the ceramic composite.     

热压成型工艺对PE-LLD/CFBFA复合材料性能影响全文替换

将循环流化床粉煤灰（CFBFA）和线型低密度聚乙烯（PE-LLD）通过热压成型法制备成PE-LLD/CFBFA复合材料板材,在CFBFA质量分数为60%时,探讨了成型压力、热压温度、热压时间对PE-LLD/CFBFA复合材料力学性能的影响,并在优化的实验条件下探讨了CFBFA添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明,复合材料的弯曲性能随成型压力、热压温度和热压时间的增加基本呈现先上升后下降的变化规律,冲击性能则大致呈现相反的变化趋势,过高的CFBFA添加量会导致复合材料力学性能严重下降。在成型压力6 MPa、热压温度180℃和热压时间45 min条件下,CFBFA质量分数为60%时制得的复合材料邵氏硬度为66.2,弯曲强度为17.69 MPa,弯曲弹性模量为2092 MPa,冲击强度为2.91 J/m²,该实验条件属优化参数,可用于指导工业生产。