放电等离子烧结新型NdFeB永磁材料研究

研究了采用放电等离子烧结技术制备新型NdFeB永磁材料。重点考察了工艺条件对磁体的磁特性、尺寸精度和密度的影响。利用B-H回线仪、扫描电镜和电子能谱对其磁特性、显微组织结构和成分进行了分析测试，同时考察了材料在电解液中的电化学特性及其氧化腐蚀特性。结果表明：与传统烧结NdFeB相比，这种新型NdFeB磁体的显微组织明显不同，其晶粒尺寸细小均匀，富钕相弥散分希；磁体的最佳磁特性为最大磁能积2401kJ／m^3矫顽力1260kA／m；密度达到7．58g／cm^3；尺寸精度为20μm；磁体同时具有良好的抗腐蚀性。     

放电等离子烧结制备高性能NdFeB永磁材料

采用放电等离子烧结技术制备高性能新型NdFeB永磁材料,研究烧结工艺和热处理工艺对磁体组织性能的影响。采用扫描电子显微镜观察磁体的微观组织,利用B-H回线仪检测磁体的磁性能。结果表明:较高的烧结温度有利于磁体的致密化,但过高的温度则阻碍液相在主相晶界的浸润,从而降低磁体的致密度。在优化工艺条件下制备出具有独特的微观组织且最佳性能为Br=1.351 T,Hci=674.4 kA/m,BHm=360.4 kJ/m3的新型SPS NdFeB磁体。     

放电等离子烧结NdFeB永磁材料的显微组织研究

采用放电等离子烧结技术制备了Nd15Dy1.2Fe余Al0.8B6永磁材料.通过扫描电镜和透射电镜观察和磁性能测试,研究了不同烧结温度和回火处理后的磁体显微组织及其对磁性能的影响.结果表明:在烧结温度为810℃时,可获得均匀细小的显微组织,通过回火处理能优化磁体显微组织,改善富钕相分布,从而达到提高磁性能的目的.同时,选区电子衍射研究发现,回火处理使三角晶界处富钕相的晶体结构由近似双六方结构转变为面心立方结构.     

后热处理工艺对放电等离子烧结制备NdFeB磁体的影响

放电等离子烧结(SPS)技术是制备NdFeB合金材料的一种新型工艺方法。本文研究了后热处理工艺对放电等离子烧结制备NdFeB磁体磁性能的影响，同时考察了后热处理工艺对SPS NdFeB磁体微观组织结构和尺寸精度的影响。在适当的后热处理工艺条件下，得到了细晶高性能NdFeB磁体。结果表明可以通过后热处理进一步改善SPS烧结磁体的磁性能，论证了采用SPS技术制备近净成形的细晶高性能NdFeB磁体是完全可行的。     

基于快淬NdFeB粉末的放电等离子烧结永磁的组织和性能

利用纳米晶快淬NdFeB粉末为原材料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了高密度各向同性块体永磁.研究了放电等离子火花烧结磁体不同部位的磁性能和显微组织形貌,比较了烧结压力对磁体的组织和性能的影响.结果表明,由于组织的差异,烧结磁体不同部位磁性能略有不同,内部的剩磁较高,磁体边缘的矫顽力较高,而半径中点处的综合磁性能最好.烧结压力对烧结磁体的密度、显微组织,晶粒大小和形状以及磁性能都有重要影响.高的烧结压力有利于提高磁体密度、减小粗晶区体积、改善磁性能.SPS磁体中存在明显的晶间交换耦合作用.     

烧结NdFeB永磁材料的力学性能及断裂行为的各向异性

对从同一磁体上切取取向不同的3组烧结NdFeB试样进行抗弯强度测定，对其抗弯断口进行宏观观察和SEM观察。对烧结NdFeB永磁材料的力学性能和断裂行为的各向异性进行了研究。研究结果表明：烧结NdFeB永磁材料的抗弯强度和断裂行为具有明显的各向异性。不同取向方向试样断裂的微观机制都主要为沿晶断裂。当取向方向沿抗弯试样的长度方向时，在断口上发现了明显的穿晶解理断裂，且该组试样的抗弯强度值明显低于沿其它两个方向取向的试样。     

放电等离子烧结NdFeB磁体的富稀土相与矫顽力

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备新型烧结磁体SPS NdFeB。为了更好理解磁体的磁性能,尤其是矫顽力和微组织关系的机理,本研究以热处理前后的SPS NdFeB为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线能谱仪,B-H回线仪分别对磁体的显微组织和高分辨透射电镜像组织和磁性能进行了系统研究。结果表明,经过热处理后,磁体矫顽力明显提高,富稀土相的铁原子与稀土原子比Fe/Re明显下降;富稀土相结构形态发生明显变化,由热处理前的非晶态变为热处理后的晶态。     

放电等离子烧结NdFeB的晶界结构与矫顽力

选取Nd11Dy2Gd2FebalAl4.0Nb0.8Zr0.8B6/Dy2O3磁粉采用放电等离子烧结技术制备各向异性磁体。微观组织和磁性能研究表明,烧结温度对磁体中晶界相的分布形态起决定作用。样品经870 ℃,12 min (40 MPa)放电等离子烧结及后续970 ℃, 2 h + 600 ℃, 1 h二级回火后,致密度达到7.39 g/cm3,剩磁达到1.08 T,矫顽力达到1181 kA·m-1。与同成分的传统烧结磁体相比较,放电等离子烧结磁体中晶界相分布不连续、晶界相中的稀土元素相对含量因烧损而显著下降以及晶界结构存在一定程度的不平衡等问题,都导致磁体的矫顽力较低。     

放电等离子烧结制备Cu-10Cr复合材料热变形行为北大核心CSCD

采用放电等离子烧结(简称SPS)技术制备出Cu-10Cr复合材料,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,对制备所得复合材料进行高温等温热压缩试验,变形温度为850℃和900℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)、真应变量为0.55。结果表明:Cu-10Cr复合材料的流变应力随温度的升高和变形速率的降低而减小,具有典型的动态再结晶特征;利用流变应力、应变速率和变形温度的相关性,计算得出了该复合材料高温变形时应力指数n、应力参数α和结构因子A等参数,求得其热变形激活能Q并构建了流变应力本构方程。     

多元合金化制备NdFeB烧结永磁材料的研究

研究了多元合金化的Nd31Dy3Fe62.57Nb0.6Co1.2Cu0.3Al0.3B1.03合金的铸锭组织和烧结组织,特别是合金元素在微观组织中的分布.铸锭组织存在一定的径向偏析,铸锭中心存在枝状a-Fe;Nb以Nb-Fe的形式存在于Nd2Fe14B主相之间;Cu、Co富集于RE富集区域;Al的偏聚不明显.而在烧结组织中,偏聚规律与铸锭组织类似,只是偏聚程度有所降低,回火使晶界比较平直.烧结磁体的磁性能为Br=1.097 T,Hcj=1092 kA/m,(B·H)max=220 KJ/m3.     

放电等离子烧结原位制备LaB6多晶纳米块体阴极材料

用氢直流电弧法制备La-LaH2纳米粉末,再采用放电等离子烧结技术,在原位、"无氧"条件下成功制备高纯LaB6多晶纳米块体热阴极材料,并系统研究放电等离子烧结温度、压强对材料物相、结构和性能的影响.结果表明,材料中形成单相的LaB6,纯度达到99.867%,平均晶粒尺寸为120 nm,LaB6纳米块体相对密度达到99.2%,维氏硬度达到17.4 GPa,抗弯强度高达245.6 MPa,己达单晶材料的理论抗弯强度值.     

用放电等离子烧结技术制备AgSnO2电接触材料

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Ag-10%SnO2电接触材料。对材料的微观结构,断口形貌,电弧侵蚀表面形貌和烧结过程进行了研究。实验结果表明,Ag-10%SnO2电接触材料的SPS过程由3个基本阶段构成。在SPS过程中,颗粒的形状和尺寸随晶界的形成而发生变化。所得材料显微组织显示,SnO2颗粒弥散分布于Ag基体中,无颗粒聚集现象。SPS技术烧结的Ag-10%SnO2材料由于晶粒细小而具有较高的强度与较好的塑性。在800 ℃/5 min的烧结条件下,材料的拉伸断口形貌出现较多大而深的韧窝,韧窝中包含氧化物颗粒。Ag-10%SnO2电接触材料的断裂模式为微孔缩聚塑性断裂。材料的电弧侵蚀表面显示出大量的浆糊状凝固物和气泡。     

放电等离子技术快速烧结纳米WC-10％Co-0．8％VC硬质合金

研究了放电等离子烧结(SPS)纳米WC-10%Co-0.8%VC硬质合金的致密化机理,并与真空烧结的制品显微组织及性能进行对比。SPS特殊的直流脉冲电压使烧结中蒸发-凝固、塑性流动、表面扩散等过程得到加强,使制品在低温下快速致密,有效抑制了晶粒的长大,如在1200℃烧结5min的制品平均晶粒尺寸<100nm。与真空烧结相比,SPS可以使制品在低温、短时间内获得高密度、高硬度,如1300℃烧结3min,制品相对密度达97.7%,HV30比相同烧结温度下真空烧结30min的相对密度92.8%的制品高近16.4%。SPS烧结温度降低至1200℃,虽然密度有所降低,但HV30和KIC分别提高了15.4%和12.2%。     

纳米Cu粉末的放电等离子烧结

利用放电等离子烧结装置考察了纳米铜粉坯体的升温过程,研究了烧结速度和烧结温度对烧结等效电阻、烧结体相对密度及晶粒尺寸的影响。结果表明：在烧结过程中存在着最佳的烧结速度,当烧结速度为150℃／min时,样品致密度达到峰值88％左右,晶粒的平均尺寸接近200nm,且烧结的等效电阻随升温速度的增加而降低;纳米Cu粉末在250℃时开始烧结成块,随烧结温度提高,烧结致密度不断提高,电阻降低;但是当升温速度过快,烧结温度过高时,出现反致密化现象。     

双步球磨与放电等离子烧结制备细晶TiAl合金

采用双步球磨法和放电等离子烧结(SPS)技术制备细晶Ti-47Al(at%)合金,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪以及透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段对球磨后的粉末形貌结构、相组成以及烧结块体的显微组织结构进行观察和分析。结果表明:双步球磨粉末的颗粒形状较规则,其颗粒尺寸在20~40μm之间,内部结构均匀,主要由TiAl和Ti3Al相组成。放电等离子烧结后的块体主要由主相TiAl和少量的Ti3Al相及Ti2Al相组成,随着烧结温度的升高,Ti3Al相含量有所增加。当烧结温度为1000℃时,烧结块体获得的主要是等轴晶组织,等轴晶粒尺寸大多数在100~250nm之间。当烧结温度为1100℃时,烧结块体致密、无孔洞,等轴晶粒有明显长大的现象,显微组织主要由等轴状的TiAl相和片层状的Ti3Al相组成。     

放电等离子烧结制备Ti-4.3Fe-7.1Cr-3Al合金

利用放电等离子烧结技术制备了一种低成本车用钛合金(Ti-4.3Fe-7.1Cr-3Al),研究烧结温度对其晶粒尺寸、孔隙率、显微组织、成分均匀性、相结构及力学性能的影响。结果表明,在1100和1300℃两种烧结温度下,其显微组织基本由针状α相和β基体相组成,其间分布着条状或颗粒状TiC。随着烧结温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,孔隙率逐渐减小,TiC析出密度逐渐增多,针状α相逐渐减少,并且由1100℃的不均匀分布逐渐转变为1300℃的均匀分布。电子探针分析表明,1100℃时成分均匀性差,出现了Cr和Al元素的偏析,而1300℃时基本无偏析。XRD分析和纳米力学探针测量显示,添加的合金元素使β相的晶格参数减小以及细小第二相析出,弹性模量增大。     

放电等离子体烧结FePt 合金的微观结构和磁学性能

采用熔炼、机械破碎和放电等离子体烧结法制备了Fe50Pt50合金,研究了合金的微观结构和磁学性能。结果表明在烧结过程中合金中无序的面心立方相向有序的 L10有序相转变,Fe50Pt50合金的有序度和矫顽力随着放电等离子体烧结温度的升高而降低;在800℃烧结时,可获得的最大磁能积为50.81 kJ/m3。     

放电等离子烧结制备低密度AlTiCrNiCu高熵合金及其组织性能研究

采用机械合金化和放电等离子烧结工艺制备了低密度AlTiCrNiCu高熵合金材料,重点研究了球磨时间对各元素粉末的合金化过程及烧结温度(950 ~ 1050 ℃)对高熵合金组织及力学性能的影响。结果表明：高熵合金粉末为单相BCC结构,随着球磨时间的增加,粉末粒径先变大后变小,其最终平均粒径大约为20 μm。高熵合金块体材料的相结构为BCC1(基体相)+BCC2(富Cr相)+FCC(富Cu相),密度为6.22 ~ 6.30 g/cm_³。烧结温度的升高,有利于高熵合金粉末的冶金结合,促进了高熵合金块材料的致密化。当烧结温度为1050 ℃时,AlTiCrNiCu高熵合金具有良好的综合力学性能,其屈服强度、压缩强度、塑性和显微硬度分别为1410 MPa,2000 MPa,9.13%和524 HV。分析认为高的烧结温度为各元素原子间的充分扩散提供了足够的能量。然而,TEM分析表明,高的烧结温度也促进了弥散的FCC富Cu相在晶界的聚集长大。