基于三维离散元模型粉末压制中力链对阻塞行为的影响机制

基于三维离散元建模技术,按照实验级配分布生成三维颗粒堆积,模拟单轴粉末压制过程,研究了压制过程中力链的演化规律及拓扑特性,通过颗粒系统中的速度与配位数分析了阻塞现象,并讨论了力链与阻塞行为间的关联机制。结果表明,在粉末压制过程中,随着上模冲压强从0逐渐增加至60 MPa,力链颗粒数目占比迅速上升至40.0%以上,高应力颗粒数目占比稳定在12.5%以上;当压强大于60 MPa后,力链开始出现弯曲并形成环状结构,从而导致了阻塞现象的产生,因此将60 MPa定为阻塞点。阻塞现象对粉体的致密化产生了影响,在压制过程中,与下层粉体颗粒相比,上层区域的粉体颗粒轴向速度更快,变化幅度更大;当压制结束时,上层区域的粉体颗粒致密化程度比下层区域更高。

La_2O_3对氧化铝透明陶瓷显微结构和透光性能的影响

采用传统无压烧结工艺在氢气氛下制备Al2O3透明陶瓷. 实验结果表明: MgO和La2O3复合添加时, 随着La2O3掺杂量的增加体积密度总体上保持上升的趋势. 随着保温时间的延长, 陶瓷的致密化程度增大, 残余气孔逐步排出, 晶粒进一步长大. 采用La2O3和MgO复合添加比单独掺入MgO陶瓷样品透过率更高, 掺杂效果更好. 在烧结温度为1750 ℃, 保温时间为1 h条件下, 在波长为300～800 nm测试范围内, 陶瓷样品的全透过率大于82%, 最大值为86%.

烧结温度对Al-Cu系含油轴承压溃强度、含油率和微观形貌的影响

采用粉末冶金法制备了Al-Cu系含油轴承,研究了烧结温度对Al-Cu系含油轴承的压溃强度、含油率和微观形貌的影响规律及机理。结果表明:烧结温度显著影响Al-Cu系含油轴承的压溃强度、含油率和微观形貌;以540℃、550℃、560℃和570℃真空烧结,烧结坯分别呈现出欠烧结、最佳烧结、过烧结及熔融等不同状态;540℃烧结时,粉末颗粒之间未发生明显的冶金结合,压溃强度较低;高于560℃烧结时,烧结坯发生过烧结及熔融,收缩较大,含油率较低;550℃为最佳烧结温度,在此温度下,烧结坯发生局部熔化,粉末颗粒之间产生良好的冶金结合,微观形貌良好,压溃强度和含油率达到最佳,分别为198MPa和22%。

纳米颗粒测试的几种方法

纳米颗粒测试的6种常见方法分别为透射电镜观察法、X射线衍射线宽法、X射线小角散射法、BET比表面积法、离心沉降法和动态光散射法。其中透射电镜观察法和X射线衍射线宽法由于技术成熟,是现在纳米颗粒测试的主要方法;X射线小角散射法随着分形几何理论的发展,受到了越来越多的重视;BET比表面积法、离心沉降法是早期实验室中的常用方法;动态光散射法具有不破坏、不干扰体系原有状态的优点,测量范围为1～5000nm,这是上述5种方法所不能比拟的,特别适用于工业化生产中产品粒径的检测。

PCA对机械合金化纳米粉末的SEM结构与成分分布均匀性的影响

添加过程控制剂 (PCA)大大提高了机械合金化粉末中不同元素粉末的成分分布的均匀性 ,大大改变了粉末形貌特征。PCA种类对机械合金化粉末的SEM形貌特征和成分分布的均匀性有较大的影响。与不添加PCA相比 ,固体介质PCA对进一步细化粉末粒度、提高成分均匀分布、降低粉末团聚和减少夹杂有一定作用 ,但效果不如液体介质PCA显著 ,此时粉末形貌呈等轴状或棒状。

纳米金属间化合物NiAl的机械合金化合成及性能

利用机械合金化和高温热压工艺制备NiAl纳米晶体材料，并研究了材料的微观组织和力学性能，结果表明，NiAl的反应生成归结于机械碰撞诱发的爆炸反应机制.采用高温热压工艺可制备接近完全致密的纳米晶NiAl块体材料，NiAl纳米晶体材料的室温强度和塑性都高于铸态NiAl．纳米晶NiAl的高温强度依赖于应变速率。

用纳米粉制备Nd:Y_(1.84)La_(0.16)O_3透明陶瓷

用碳酸盐共沉淀法制备一种新的掺钕氧化镧钇(Nd:Y1.84La0.16O3)纳米粉体,得到颗粒细小、均匀、分散性好、粒径为50～60nm的Nd:Y1.84La0.16O3纳米粉体。分别采用Nd:Y1.84La0.16O3纳米粉料和商业粉料,用传统陶瓷无压烧结工艺制备Nd:Y1.84La0.16O3透明陶瓷。Nd:Y1.84La0.16O3纳米粉制备的陶瓷样品的组分均匀、几乎不存在第二相,具有较高的透过率。商业粉制备的陶瓷样品因混料不均匀而在晶界处存在部分第二相,降低了陶瓷的透过率。此外,还运用体视学法预测了2种陶瓷透过率的相对高低,分析了三维结构参数对陶瓷光学性能的影响。

纳米α-Al_2O_3超细磨料绿色制备工艺的研究

本文研究了以Al(NO3)3·9H2O和NH3·H2O溶液为原料,以聚乙二醇为分散剂,并通过在溶胶-凝胶过程中加入高纯氧化铝晶种和引入AlF3添加剂制备工艺在较低温度下合成了纳米α型氧化铝。通过X射线衍射分析和差热分析,研究了由凝胶至α-Al2O3粉末的转变温度、物相和晶粒度。结果表明:该工艺可显著降低过渡型氧化铝向α型氧化铝的相转变温度,所制氢氧化铝凝胶经950℃锻烧可获得平均粒径为45nm的α型纳米氧化铝。由于该工艺显著降低了相转变温度,可节约大量能源,是一种环境友好的绿色合成工业。

纳米粒子粒径评估及测试方法的比较

本文介绍了透射电镜综合分析—分散法测定纳米粒子粒径的方法,并将此法与X射线小角散射法及透射电镜暗场法测粒径进行了实验与分析的比较。认为采用X射线小角散射法与透射电镜综合分析—分散法相结合测定评估纳米粒子粒径可以以较快的速度得到准确的结果、综合的信息。

Ti-5Al-2.5Sn粉末颗粒界面在热等静压过程中的变化

采用等离子旋转电极 (PREP) Ti- 5 Al- 2 .5 Sn粉末 ,经过热等静压 (HIP)工艺研究原始粉末界面在热等静压致密化过程中的变化。研究结果表明 :由于原始粉末颗粒界面存在成分偏析、氧化和杂质元素富集等 ,在致密化过程中粉末颗粒界面经历了变形、破裂、偏聚和均匀化等一系列复杂的变化过程。同时这些界面物质的存在使得材料的粉末颗粒界面结合力变差。为了避免它对材料最终性能的影响 。

粉体粒度分布的分形特征

应用分形几何理论，研究了粉体的粒度分布特征．发现在双对数坐标下，许多材料粒径的重量累积百分含量与粒径之间呈直线关系，表明其粒度分布具有分形结构．分维可作为技度分布特征的一个序参量，它反映了粉体颗粒的粗细程度和集中、均匀特性．

铜金粉的颜色及其影响因素

利用分光光度计对国内外铜金粉的颜色进行了测试 ,研究了铜金粉的成分、微观状态对颜色的影响。结果表明 :铜金粉颜色可以用色彩三要素进行描述 ,其中铜金粉的色相只与合金成分有关 ,而与铜金粉片的大小、形状及粒度分布无关 ;明度和纯度与铜金粉片在油墨层中定向排列状态、片的大小、形状及粒度分布有关 ,而与成分无关 ;合金成分的微小波动不会引起铜金粉色相的明显改变。

超细钨粉的粒度表征

对供给态和研磨态超细钨粉的颗粒粒度进行了表征。将供给态粉和研磨态粉由激光衍射法、FSSS法和BET法测量出颗粒粒度。结果表明 :利用激光衍射法和FSSS法所测量出来的供给态粉和研磨态粉的粒度结果是错误的 ,这是因为测量系统的缺陷和测量原理的不合适导致的。可以使用吸附等温线来获得表面粗糙度的分数维维数D和微孔的表面积St,且用D和St 来修正dBET的计算公式。使用修正公式得到的

超细钨粉的制取及其氧化钨原料和钨粉的粒度测量

选取相成分单一的氢钨青铜 (H0 .33WO3)、铵钨青铜 ((NH4 ) 0 .5WO3)和紫钨 (WO2 .72 )作为原料 ,研究钨原料对制取超细钨粉的影响 ,对氧化钨原料和超细钨粉的粒度测量方法作了比较。研究结果表明 ,紫钨由于有着特殊的结构 ,其制得的钨粉细而均匀 ,分散性好 ,可适合于做微晶硬质合金的原料。氧化钨原料的粒度 (伪同晶颗粒尺寸 ,即二次颗粒 )测量 ,推荐使用激光衍射法。超细钨粉粒度 (一次颗粒 )的炉前测量 ,BET法测球形当量径相当理想。

氢氧化铝晶体颗粒强度的数值模拟分析

利用有限元方法对氢氧化铝晶体叠合形成的氢氧化铝颗粒进行了静力分析,得到了氢氧化铝晶体叠合角度与叠合形成的氢氧化铝颗粒强度的关系,计算了叠合氢氧化铝晶体尺寸与氢氧化铝颗粒强度变化之间的规律.研究发现:(1)当氢氧化铝晶体间叠合角度在60o～80o时,氢氧化铝颗粒所受应力最大,强度最小;(2)叠合的氢氧化铝晶体尺寸较小(约5μm)时,氢氧化铝颗粒所受应力较小,强度较大;(3)叠合的氢氧化铝晶体尺寸较大(20～40μm)时,叠合晶体尺寸越大,氢氧化铝颗粒所受应力越大,强度越小;(4)大晶体间镶嵌有细小晶体的叠合方式,形成的氢氧化铝颗粒强度有明显优势.

压制力对A_2lO_3弥散强化Cu/Cr复合材料组织和性能的影响

用粉末冶金方法制备了Cu-Al2O3/Cr复合材料,研究了压制力(200、250、300、350 MPa)对烧结件显微组织的影响以及该复合材料的密度、硬度、导电率的变化。结果表明,随着压制力的增大,Cu基体中的孔隙尺寸明显变小,Cr相晶粒尺寸变小并趋于均匀,而且Cu-Al2O3/Cr复合材料的密度和导电率都快速增加,复合材料的硬度在压制力从200 MPa增加到300 MPa时,材料的硬度增加比较缓慢,继续增压,材料的硬度增加明显较快。

用体视学方法分析透明氧化铝陶瓷的显微结构

以高纯Al2O3(>99.9%)粉末为原料,采用无压烧结工艺制备了透明性良好的Al2O3透明陶瓷,并测定其体积密度和透过率。用体视学方法推导论证得到三维参数,即:表面积密度、总自由程以及体积密度和透明陶瓷透过率的关系,并和实际测得的透过率进行比较。实验结果表明:体视学方法预测的透过率和实际测得的透过率很好地一致。因此,将体视学方法用于透明陶瓷显微结构的分析是可行的。

稀土粉体性能的评价体系(Ⅱ):颗粒特性的评价

稀土粉体 (氢氧化稀土、稀土碳酸盐、稀土草酸盐、稀土氧化物和氟化物等 )的颗粒性能方面的指标对稀土新材料的开发具有重要意义。晶粒特性、表面特性、颗粒特性、颗粒群特性和应用特性等五方面构成了稀土粉体性能的评价体系。本文对颗粒特性的评价进行了讨论 ,颗粒大小分布、颗粒形状、颗粒团聚参数、团聚强度、团聚体结构。

纳米电子陶瓷材料综述

在对纳米电子陶瓷材料进行系统分类的基础上 ,扼要地介绍了纳米电子陶瓷的种类、结构、性能和制备方法 .介绍了目前研究的热点 ,并指出了纳米电子陶瓷材料未来的研究重点是 :探索制备纳米电子陶瓷的新方法和新工艺 ,寻找新的高性能纳米电子陶瓷系统 .

不同粒度粉末注射成形试样的烧结性能

对平均粒径为65.71μm和9.57μm的316L不锈钢水雾化粉及其混合粉末进行注射成形,探讨在粗粉末中加入细粉末对混合粉末的烧结致密化过程和力学性能的影响。结果表明,在粗粉末中加入25%(质量分数)的细粉末,可以提高粗粉末的烧结活性;烧结样密度达到理论密度的95%,抗拉强度达498 MPa,屈服强度达192MPa,伸长率为52%,硬度为HRB 60,即在粉末成本增加不多的基础上,力学性能大大超过了单一粗粉末烧结样,基本达到了美国MPIF关于316不锈钢注射成形烧结件的性能标准,为316L不锈钢粉末注射成形较大尺寸件提供了一条可行途径。