二步烧结法制备锆酸钙材料的研究

为提高锆酸钙材料的致密度,以碳酸钙和氧化锆为原料,采用预烧—破碎—压制成型—高温烧成的二步烧结法制备了锆酸钙(CaZrO_(3))材料,主要研究预烧温度(分别为1200、1300、1400、1500℃)对CaZrO_(3)材料显微结构和常温性能的影响。结果表明:1)采取二步烧结法能使原料分布均匀,反应彻底,避免了氧化锆相变导致的试样膨胀开裂;2)预烧温度为1400℃时,试样的综合性能最优,主晶相CaZrO_(3)可达99%(w),平均晶粒尺寸为4~5μm,显气孔率为1.6%,体积密度为4.40 g·cm^(-3),常温耐压强度为590 MPa。

预烧温度对二步烧结法制备CA_(6)材料的影响

以氧化铝和碳酸钙为原料,采用预烧—破粉碎—压制成型—高温烧成的二步烧结法制备了六铝酸钙(CA_(6))材料,主要研究了预烧温度(分别为1100、1200、1300、1400℃)对CA_(6)材料性能和显微结构的影响。结果表明:1)由于预烧破坏了预烧料中的一部分气孔,并减少了高温烧成过程中的气孔产生量,因此制备的CA_(6)材料的致密度和常温强度远高于常规烧结工艺制备的CA_(6)材料。2)预烧温度以1200℃为最佳,所制备的CA_(6)材料的显气孔率为28.2%,体积密度为2.52 g·cm^(-3),常温耐压强度为330 MPa。

二步烧结法控制高比重合金的变形及其对组织与性能的影响

采用二步烧结法（ 固相烧结＋ 液相烧结） 控制高比重合金的变形。首先在１４００℃下固相烧结， 然后在粘结相的液相线温度以上进行液相烧结以达到全致密。由于在固相烧结阶段形成了坚固的十四面体形的三维连通网络骨架， 阻碍了液相烧结中钨颗粒“偏析”所引起的变形， 合金的性能和显微组织的均匀性大大提高。

纳米BeO粉体的二步烧结

为拟制烧结后期的晶粒生长,采用二步烧结方法研究纳米BeO粉体的烧结。采用2个常规烧结实验确定每步烧结的温度范围之后,研究纳米BeO粉体的二步烧结工艺,通过扫描电子显微镜和图像分析软件研究烧结过程中微观组织结构的变化,采用激光导热仪测试材料的热导率,并分析纳米BeO粉体的二步烧结机制。研究结果表明:第1步的烧结温度(t1)范围为1 450℃≤t1≤1 500℃;第2步的烧结温度(t2)范围为1 300℃≤t2≤1 400℃;较合适的二步烧结工艺为:(1 450℃,1 min)+(1 400℃,25 h),该工艺下所得陶瓷的微观组织结构较均匀,致密度和热导率均较高,分别为96.6%和237 W/(m?K);在纳米BeO粉体的二步烧结过程中,晶界扩散和体扩散等利于致密化的机制起主要作用。

二步烧结法制备SCNN陶瓷及其性能

在传统工艺设备制备的基础上,运用二步烧结法制备出钨青铜结构压电陶瓷Sr2-xCaxNaNb5O15(SCNN),通过对x=0.05～0.30的陶瓷研究,获得了具有较高压电系数(80pC/N)和介电常数(>1600)的SCNN陶瓷.X线衍射实验及扫描电镜实验的结果表明,该陶瓷具有极高的致密性.

二步烧结法对钨基高密度合金组织及性能的影响

采用直接液相烧结法和二步烧结法(固相烧结+液相烧结)制备了93W-4.55Ni-1.95Fe-0.5Co钨基高密度合金,研究了其性能和显微组织。结果表明,二步烧结法可以控制合金的烧结变形,且有利于钨颗粒与粘结相的均匀分布,合金的力学性能尤其是塑韧性大大提高。

溶胶-凝胶法结合二步烧结制备陶瓷刚玉磨料的微结构控制及晶粒细化机理

以6μm粒径的拟薄水铝石为原料,采用溶胶-凝胶法制备含La_(2)O_(3)-TiO_(2)-SiO_(2) 复合添加剂的陶瓷刚玉磨料的前驱体,然后分别采用传统烧结方法和二步烧结法制备陶瓷刚玉磨料。利用扫描电镜和透射电镜分析磨料的微观结构和元素分布,并采用imagePro软件对晶粒尺寸进行分析。结果表明,采用二步烧结法时,第一段烧结的温度显著影响磨料的最终晶粒尺寸。第二段烧结由于温度较低,烧结机制由晶界迁移变为晶界扩散,从而显著细化晶粒,并避免晶粒异常长大。适当降低第二段的烧结温度有利于获得分布均匀的细小等轴晶,但会导致磨料密度降低。与传统烧结法制备的刚玉磨料相比,二步烧结的磨料虽然密度降低,但晶粒细小、尺寸均匀,磨料仍具有较高的硬度。采用第一段和第二段烧结温度分别为1 300℃和1 200℃(保温10 h)的二步烧结法,可获得细小而均一的等轴晶,平均晶粒尺寸为(334±97) nm,密度和硬度(HV)分别为3.87 g/cm^(3)和(18.3±0.29) GPa。

AgSnO_2电触头材料的二步烧结工艺

研究了AgSnO_2电触头材料的二步烧结工艺。通过讨论预烧温度、预烧时间和升温速率对AgSnO_2电触头材料性能的影响,确定了最佳的预烧温度为700℃、时间为0.5 h,最佳升温速率是预烧前15 K/min,预烧后3 K/min。对二步烧结工艺与常用一次烧结工艺制备的AgSnO_2电触头材料的性能与显微组织进行了比较。结果表明:二步烧结工艺提高了AgSnO_2粉体烧结活性,促进了粉末在高温烧结阶段的致密化,最终大大改善了AgSnO_2烧结坯的显微组织,提高了其性能。

纳米硬质合金烧结技术进展

介绍了用于纳米硬质合金烧结的压力烧结、场辅助烧结、微波烧结、二步烧结等新技术,在评价各种烧结方法的基础上,以实验依据充分论证了普通真空烧结在纳米硬质合金制备中的可行性。

气压烧结氮化硅陶瓷的研究与应用进展

氮化硅陶瓷具有高强度高硬度、耐磨、损耐腐蚀等优点,是一种综合性能优异的结构材料。气压法烧结氮化硅能够提高烧结温度从而促进氮化硅陶瓷的致密化,而且适于烧制异形件。因此,是一种经济、实用的重要烧结技术。本文论述了氮化硅陶瓷气压烧结的基本原理、工艺要求及烧结过程,在此基础上总结了气压烧结氮化硅陶瓷在陶瓷轴承、航空航天等领域的应用。

现代烧结技术在制备超细和纳米硬质合金中的应用

介绍了用于制备超细和纳米硬质合金的现代烧结技术,如压力烧结、场辅助烧结、微波烧结、 二阶段烧结等,评价了各种烧结方法,并以实验依据论证了真空烧结等普通烧结工艺在纳米硬质 合金制备中的可行性。

烧结助剂LY含量对气压烧结Si_3N_4陶瓷性能的影响

本研究采用二步气压烧结工艺，系统地研究了烧结助剂ＬＹ（Ｌａ＿２Ｏ＿３＋Ｙ＿２Ｏ＿３）对Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷的烧结密度及抗弯强度的影响，发现相对密度随助剂含量的增加而增加。在助剂含量为１８ｗｔ％时，抗弯强度最大为４２２ＭＰａ。此后，助剂含量继续增加时，抗弯强度下降。

纳米晶高密度钨合金的研究进展

介绍了近几年来纳米晶钨基高密度合金的研究状况 ,讨论了粉末制备的机械合金化法、喷雾干燥法和反应喷射工艺法 ,同时详细讨论了粉末的注射成形以及包括固相烧结、二步烧结在内的烧结工艺。最后 ,从这些方面分析了影响纳米晶钨合金性能的具体因素 。

氧化锌铝陶瓷(AZO)靶材的制备及其电阻性能的测定

采用二步烧结技术制备AZO陶瓷靶材,并采用XRD、SEM和EDS对AZO陶瓷靶材进行表征,研究AZO靶材的电阻性能。结果表明:当Al的掺杂量w(Al2O3)为0.5%时,AZO靶材出现第二相ZnAl2O4;随Al掺杂浓度增加,ZnAl2O4的衍射峰强度逐渐增强,ZnO晶粒尺寸逐渐减小;随着第二步烧结温度θnd的升高,AZO靶材的晶粒尺寸逐渐增大,相对密度也随之增加。靶材的电阻率随θnd增加而降低,且随掺杂浓度升高而增加;在第一步烧结温度θst=1 400℃,升温速率vst=10℃/min,第二步烧结温度θnd=1 350℃和t nd=16 h烧结条件下,AZO陶瓷靶材(w(Al2O3)=1.5%)的电阻率仅为2.9×10-2Ω·cm。

高密度钨合金研究的新进展

从原材料、烧结工艺及其后处理、强韧化和杂质对高密度钨合金的影响等方面介绍了国内外近10年来在高密度钨合金领域所取得的进展,并从这些方面详细讨论了影响高密度钨合金性能的具体因素。此外,提出了钨合金今后的发展方向。

WC-40%Al_2O_3复合粉末二步热压烧结

以高能球磨机械合金化制得的WC-40%Al2O3复合粉末为原料,采用二步热压烧结法制备复合块体。首先将粉末坯体在压力条件下加热到较高的温度T1,获得相对致密的坯体结构,此时存在临界的可收缩气孔,然后将其保温在一个相对较低的温度T2,通过低温保温实现致密化。由于烧结过程温度相对较低,晶粒长大被有效抑制。采用XRD、SEM、扫描探针(SPM)对复合材料的物相、微观结构进行表征,并进行正交实验分析第二步烧结温度以及保温时间对复合块体微观组织和力学性能影响。结果表明:当T1=1600℃、T2=1450℃保温6h时,WC-40%Al2O3复合材料成形致密度达到99.03%,维氏硬度和断裂韧性分别为18.36 GPa和10.4MPa·m1/2,抗弯强度为1162.1MPa.