硬质合金注射成形脱脂过程中的碳含量控制

研究了不同脱脂气氛 (不同比例N2 与H2 的混合气体 )和脱脂方法 (热脱脂、溶剂脱脂 +热脱脂、冷凝蒸汽脱脂 +热脱脂 )对PIM硬质合金脱脂坯及合金碳含量的影响。结果表明 :N2 热脱脂粘结剂容易以炭黑的形式残留在脱脂坯中 ,造成合金增碳 ;H2 热脱脂导致合金脱碳 ;75 %N2 +2 5 %H2 (体积分数 )混合气体热脱脂既能有效地脱除粘结剂 ,又能保证合金碳含量相对稳定 ;溶剂脱脂和冷凝溶剂脱脂能显著缩短脱脂时间 ,而且由于高温保持时间短 ,在后续热脱脂过程中采用H2 作保护气也可获得满意的碳含量 ,说明该方法对工艺条件的适应性强。通过调整热脱脂高温保持时间 ,可在一定范围内对脱脂坯的碳含量进行调整 ,说明过程的可调控性好。与溶剂脱脂相比 ,冷凝蒸气脱脂粘结剂脱除率更高 ,脱脂坯有较高的强度 ,有效地防止了脱脂坯软化变形的现象。

硬质合金注射成形注射参数的优化

采用正交实验设计的方法 ,系统的研究了注射压力、注射温度、注射速度、模具温度及其交互作用对注射成形生坯质量的影响 ,通过直观分析和方差分析 ,评价了各参数影响生坯质量的显著程度 ,优化了注射成形参数。结果表明 :注射温度、注射压力及注射温度与模具温度的交互作用对生坯强度影响显著 ,注射温度和注射压力对生坯密度影响显著 ;注射压力增加 ,生坯密度和抗弯强度都增高 ;注射温度增高 ,生坯密度降低 ,注射温度在 165℃～ 170℃之间时 ,成形坯抗弯强度变化不大 ,175℃时明显下降 ;模具温度和注射速度分别为 3 0℃和 60 %时 ,生坯密度、抗弯强度达到最高值 ;尺寸为 6mm× 6mm× 42mm矩形生坯的最佳注射参数为 :注射压力 14 4MPa ;注射温度165℃ ;注射速度 60 % ;模具温度 3 0℃。

自蔓延高温合成SOFC阴极材料La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3

设计了4类共9个化学反应,采用自蔓延高温合成的方法合成了固体氧化物燃料电池阴极材料La0.7Sr0.3MnO3.4个反应体系分别是:La2O3,SrCO3,Mn粉与氧化剂NaClO4或Ba(ClO4)2在空气中的反应;La2O3,SrCO3与Mn粉在氧气中的反应;LaCl3,SrCl2,MnCl2与氧化剂NaO2或Na2O2在空气中的反应;La(NO3)3,Sr(NO3)2,Mn粉与C3N6H6在空气中的反应.XRD和I.C.P分析表明:采用SHS法成功合成了菱方晶系(R3C)钙钛矿结构的La0.7Sr0.3MnO3粉末,其中大部分反应体系合成产物为单相La0.7Sr0.3MnO3.该方法能显著降低材料制备成本,有利于推动SOFC的实用化和产业化进程.

WC-8%Co硬质合金注射成形工艺研究

研究了WC-8%Co硬质合金的粉末注射成形工艺,考查了不同气氛和脱脂方法对脱脂坯碳含量的影响及烧结温度、保温时间对合金强度的影响,以及固体粉末装载量对产品尺寸精度及保形性的影响。结果表明:溶剂脱脂+75%N2/25%H2混合气体热脱脂工艺,不仅能大幅度提高脱脂速率,而且有利于合金碳含量的控制。提高试样固体粉末装载率有利于提高制品密度和尺寸精度。在1460℃烧结,保温2h,PIM硬质合金试样的抗弯强度、硬度、密度分别达到2480MPa,HRA900MPa,和14.72g.cm-3;烧结后制品保形性良好,尺寸偏差为±0.02mm;断口检查和金相检验没有发现任何明显缺陷,合金组织均匀;平均晶粒度为2μm,孔隙度为A02B00,无石墨夹杂和η相出现。

粉末注射成形蜡基粘结剂溶剂脱脂行为

以YG8硬质合金为实验对象 ,研究了蜡基粘结剂注射成形生坯的溶剂脱脂行为 ,考察了时间、温度、生坯形状、厚度、表面积、粉末装载量和液固比对脱脂速率的影响 ,分析了各因素影响脱脂速率的原因 .研究结果表明 :溶剂脱脂速率随温度升高而升高 ,随时间的延长而降低 ;脱脂初期扩散是控制性环节 ,温度是影响脱脂速率的主要因素 ,脱脂后期溶解成为控制性环节 ,浓度差成为影响脱脂速率的主要因素 ;液固比越大 ,则脱脂速率越快 ,粘结剂最高脱除率越高 ;生坯粉末装载量越高 ,则脱脂速率越慢 ,粘结剂最高脱除率越低 ;生坯形状对脱脂速率影响的本质是生坯厚度和表面积的影响 ;脱脂速率与生坯表面积成正比 ,与生坯厚度的平方成反比 .

粉末注射成形冷凝蒸气脱脂过程研究

提出了粉末注射成形冷凝蒸气脱脂新方法,介绍了其工作原理,考查了脱脂温度、时间对粘结剂脱除率的影响。根据Fick第二定律建立了粉末注射成形平板试样、球形试样和圆棒试样冷凝蒸气脱脂过程的数学模型,并给出了该模型的1种图形解法。实验结果表明:该方法脱脂效率高,脱脂坯强度大。利用所建立的机理模型和图形解法可以对简单规则形状成形坯的脱脂过程进行预测,预测结果与实验结果很好的吻合。

水热法合成的纳米氧化锆结构

以Zr4+和Y3+的氢氧化物为水热前驱体,氢氧化钾和碳酸钾作矿化剂,采用水热法制备氧化钇稳定氧化锆(YSZ)纳米粉末,研究水热处理温度、pH值和矿化剂浓度对水热合成纳米氧化锆晶型结构的影响。实验结果表明:高的反应温度有利于立方氧化锆的生成,矿化剂的加入对合成产物晶化度和晶粒大小有显著的影响,体系pH值会影响水热前驱体的结构,进而影响水热合成纳米氧化锆的晶型。在Y2O3掺杂量比较大的时候,pH值的变化对氧化锆晶型的影响不明显,晶型由掺杂量决定。

水热法合成纳米氧化锆团聚机理研究

采用ZrOCl2.8H2O、Y(NO3)3和氨水为起始原料制备水热前驱物,以矿化剂溶液作为水热介质,通过水热法合成氧化钇稳定氧化锆(YSZ)纳米粉末。运用XRD、SEM等测试手段对YSZ粉末的性能进行表征和分析。研究了水热处理工艺、矿化剂的种类及浓度、有机表面活性剂对水热合成过程中粉末团聚现象的影响,并提出了相应的解决方法。

自蔓延高温合成La_(1-x)Sr_xMnO_3过程中杂质产生原因的热力学分析

热力学计算和实验分析相结合,分析了自蔓延高温合成La1-xSrxMnO3过程中杂质产生的原因并给出了消除杂质的方法。结果表明:当采用MnO2稀释剂时,由于生成La2SrO4的吉布斯自由能与生成SrMnO3的自由能相当,自蔓延高温合成产物中容易生成La2SrO4杂质相,采用La1-xSrxMnO3作稀释剂,可以避免La2SrO4的产生;当稀释剂较多时,合成产物中容易产生Mn3O4杂质相,消除的方法是控制稀释剂添加量,控制自蔓延反应速度和体系温度。

硬质合金注射成形过程中的难点问题及解决方法

粉末注射成形技术作为一种先进的成形方法受到广泛的关注 ,但由于硬质合金及注射成形工艺自身的特点 ,硬质合金注射成形技术仍存在几个难点问题有待解决 ,这也是硬质合金注射成形产业一直徘徊不前的主要原因。本文分析了钨钴硬质合金注射成形过程中存在的缺陷控制、碳含量控制、尺寸精度控制和提高制品力学性能等难点问题 ,并给出了相应的解决方法。

固体氧化物燃料电池阴极材料La_(1-x)Sr_xMnO_3的制备方法

固体氧化物燃料电池是目前最成熟、最有发展潜力的燃料电池,具有广泛的应用前景。文章综述了该电池阴极材料La1-xSrxMnO3的制备方法,比较了各种制备方法的优缺点,介绍了一种新型的制备方法—自蔓延高温合成法的研究进展。指出:自蔓延高温合成法能显著缩短阴极材料的制备周期和减少能耗,从而能降低其制造成本、促进其实用化和产业化。

YG8硬质合金的粉末注射成形技术

研究了WC-8％Co硬质合金的粉末注射成形工艺。结果表明:溶剂脱脂+75％N_2/25％H_2混合气体热脱脂工艺,不仅能大幅度提高脱脂速率,而且有利于合金碳含量的控制;提高预成形坯固体粉末体积含量有利于提高制品密度和尺寸精度。在1460℃烧结,保温2 h,PIM硬质合金试样的抗弯强度、硬度、密度分别达到2480MPa,HRA90和14.72 g·cm^(-3);烧结后制品保形性良好,尺寸偏差达到±0.02mm;经金相检查没有发现明显缺陷、石墨夹杂和第三相,合金组织均匀,平均晶粒度为2μm,孔隙度为A02B00。

粉末注射成形热塑热固粘结剂的脱脂工艺

研究了热塑热固性粘结剂RG1 2的固化机理及固化动力学,结果表明:固化过程中发生了双氰胺中氨基与环氧基的加成反应、环氧基的醚化反应、氰基本身的反应及其与环氧基的反应。外推法得到固化起始温度ti、峰顶温度tp、峰终温度tf分别为157、177和206℃,固化反应的活化能为112.5kJ/mol。根据固化动力学参数和粘结剂其它组元的性质,制定了适宜的脱脂工艺制度。研究了脱脂工艺对粘结剂脱除量、脱脂坯强度、碳含量的影响。制备了力学性能优良、尺寸精度高的PIM硬质合金制品。

粉末注射成形蜡基粘结剂溶剂脱脂行为研究

以YG8硬质合金为实验对象,研究了蜡基粘结剂注射成形生坯的溶剂脱脂行为,考察了时间、温度、生坯形状、厚度、表面积、粉末装载率和液固比对脱脂速率的影响,分析讨论了各因素影响脱脂速率的原因.结果表明:溶剂脱脂速率随温度升高而升高,随时间的延长而降低;脱脂初期扩散是控制性环节,温度是影响反应速率的主要因素,脱脂后期溶解成为控制性环节,浓度差减为影响反应速率的主要因素;液固比越大,脱脂速率越快,粘结剂最终脱除率越高;生坯粉末装载率越高,脱脂速率越慢,粘结剂最终脱除率越低;生坯形状对脱脂速率影响表现为样品厚度和表面积的影响,回归分析表明,脱脂速率与生坯表面积成正比,与生坯厚度的平方成反比.

水热电化学法制备LISICON薄膜热力学分析

通过热力学计算分析了水热电化学法制备LISICON薄膜的反应机理,结果表明:在水溶液体系中制备Li3+xV1-xSixO4薄膜很困难,制备Li3V1-xPxO4薄膜是可行的.碱性水溶液体系中SiO2与OH-,Li+反应生成Li4SiO4,V2O5与OH-,Li+反应生成Li3VO4,Li3VO4与Li4SiO4反应生成Li3+xV1-xSixO4,其中,生成SiO44-离子的反应是关键步骤,aOH-≥1.0 mol/L是反应进行的必要条件,aLi+>1.0 mol/L时,SiO44-与Li+反应生成Li4SiO4.碱性水溶液体系中H2PO4-与OH-,Li+反应生成Li3PO4,V2O5与OH-,Li+反应生成Li3VO4,Li3VO4与Li3PO4反应生成Li3V1-xPxO4.aOH->0.15 mol/L时,可生成VO43-和PO43-.aLi+>0.5 mol/L时,VO43-和PO43-分别与Li+反应生成Li3VO4和Li3PO4.

自蔓延高温合成技术法合成La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3过程的热力学分析

通过热力学计算研究自蔓延高温合成技术合成La0.7Sr0.3MnO3反应机制。结果表明:对于Mn,La2O3,SrCO3,NaClO4组成的自蔓延高温合成La0.7Sr0.3MnO3反应体系,理论上Mn粉优先与La2O3反应生成LaMnO3,低温下Mn粉优先与O2反应生成少量MnOx,大部分剩余的Mn粉高温(>1417 K)下优先与O2反应生成SrMnO3;同时,少量低温(<1417 K)时形成的MnOx与SrCO3反应生成SrMnO3。高温下,SrMnO3与LaMnO3反应生成La0.7Sr0.3MnO3,这是SHS法合成La0.7Sr0.3MnO3的主要途径。另外,当温度大于1235 K时,少量La2O3与SrCO3反应生成La2SrOx,La2SrOx再与LaMnO3反应生成La0.7Sr0.3MnO3。

粉末注射成形热塑-热固粘结剂研究

开发了一种新型热塑 热固性粘结剂RG1 2 ,该粘结剂可直接应用于热塑性注射机 ,喂料的低温流变性能好 ,粉末临界装载量达到 5 9% .注射生坯强度和固化后成形坯强度分别达到 5 .8MPa和 17.6MPa .采用该粘结剂及相应的注射成形工艺制备的YG8,YT5硬质合金强度分别达到 2 4 80MPa和 2 10 0MPa ,硬度分别达到HRA89.7和HRA90 .4 ,制品最小尺寸偏差达到± 0 .0 2mm ,尺寸精度及保形性优于传统蜡基粘结剂 .

硬质合金注射成形工艺进展

综述了粉末注射成形技术的工艺特点、技术现状以及在硬质合金异型产品制备中的应用,分析了钨钴硬质合金注射成形过程中存在的缺陷控制、碳含量控制、尺寸精度控制和提高制品力学性能等难点问题并给出了相应的的解决方法。并对硬质合金注射成形技术的发展方向和前景进行了展望。

溶剂热电化学法制备Li_(3+x)V_(1-x)Si_xO_4薄膜

采用溶剂热电化学法,于SiO2、V2O5、LiOH的乙醇溶液组成的反应体系中,在Pt基体上制备出致密的Li3+xV1-xSixO4薄膜.XRD、IR、Raman分析表明,薄膜结晶状态良好,具有γ-Li3PO4型结构.其化学组成为0.4(Li4SiO4)-0.6(Li3VO4).薄膜中无Li2SiO3杂质相存在.低沸点乙醇溶液体系,能够提高反应釜内的压力,有利于促进薄膜的生成.组成元素在醇溶液体系离子浓度小,薄膜生成速度小,导致薄膜结构致密,表面光滑.

新型固体电解质Li_3PO_4-LiAlO_2的合成及其电化学性能研究

采用固相合成法制备了Li3 PO4-LiAlO2固态锂离子电解质材料.研究了摩尔配比、煅烧温度对产物相组成、颗粒形貌、电性能的影响.结果表明：当P/Al化学计量比为1∶1时,煅烧后试样中存在片状的γ-LiAlO2和球状的γ-Li3 PO4两相,粒径约为0.5~1μm.当P/Al化学计量比为3∶1时,煅烧后试样主要是Al掺杂的球状γ-Li3 PO4固溶体.此样品1000℃煅烧后,离子电导率为6.4×10^-5 S/cm,说明Al掺杂能有效提高γ-Li3 PO4无机固体电解质离子电导率.1100℃煅烧后,样品锂离子电导率降低.循环伏安曲线研究表明,Al掺杂γ-Li3 PO4无机固体电解质样品在饱和LiNO3水溶液中具有较好的可逆性,其电化学窗口达到1.5 V.