真空热压烧结铌酸锂压电陶瓷研究

采用真空热压烧结法对铌酸锂粉体进行烧结制备铌酸锂压电陶瓷,通过改变烧结温度、保温时间来确定最佳烧结方案;对烧结样品的密度、显微结构、物相组成、压电和介电等性能进行了测试。研究表明:在烧结温度900℃、保温时间120 min、压力35 MPa条件下制备的铌酸锂压电陶瓷致密度最高(4.62 g/cm^(3)),同时其压电常数d_(33)达最大(8.7 pC/N),相较于传统固相烧结法及CO_(2)激光烧结法,其压电常数分别提高7.9 pC/N和2.7 pC/N。当测试频率介于1 kHz~1 MHz时,不同制备条件下铌酸锂压电陶瓷的介电常数均呈现迅速下降后趋于稳定的趋势。

真空热压烧结-内氧化法制备Al2O3-Cu/（W,Cr）触头材料的电接触性能

采用真空热压烧结-内氧化法制备Al2O3-Cu/(25)W(5)Cr和Al2O3-Cu/(35)W(5)Cr电触头材料,分别测试其致密度、导电率和布氏硬度;利用场发射扫描电镜分析触头材料的微观组织;利用JF04C电接触触点测试系统研究两种触头材料的电接触性能。结果表明:纳米Al2O3颗粒钉扎位错引起位错缠结;在电弧侵蚀过程中,Al2O3-Cu/(25)W(5)Cr触头在30A时有少部分材料从阳极转移至阴极,但两种触头材料最终的质量转移方向都是从阴极转移到阳极;电弧侵蚀过程中随着Cu的熔化、蒸发和喷溅,W颗粒逐渐聚集并形成针状的骨架,阳极形成了凸起,阴极留下灼坑;当弥散铜基体中W的含量从25%增加至35%(质量分数)时,触头的熔焊力下降,抗熔焊性能提高。

TiB含量对真空热压烧结制备汽车用钛基材料性能的影响

为了获取钛基材料中TiB优选含量,研究和分析了TiB含量对汽车钛基材料性能的影响。在钛基材料试样中添加不同含量的TiB增强体颗粒,采用真空热压烧结制备了不同TiB含量的汽车钛基材料试样,并进行了试样室温拉伸性能和高温氧化性能的测试与分析。结果表明:当TiB含量由0.5vol%增至13vol%,试样拉伸性能和高温氧化性能均先提高后下降。当TiB含量为0.5vol%~8vol%时,试样拉伸断口为准韧性断裂;当TiB含量为10.5vol%和13vol%时,试样的拉伸断口均为准解理断裂。TiB含量优选为8vol%时,此时,试样的抗拉强度为1103 MPa、断后伸长率为19.36%,经600℃×24 h高温氧化后,单位面积氧化增重为6.3 g/cm^(2)。

真空热压烧结制备SiCp/Al-30Si复合材料的组织及强化机理

以低膨胀的SiC颗粒为增强体,Al-30Si合金粉为基体材料,对SiCp进行1100℃保温3 h+水洗预处理,通过球磨混料,利用真空热压法制备25SiCp/Al-30Si复合材料,测定了试验材料的力学性能。利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对试验材料的微观组织形态进行了观察,采用XRD技术对其物相进行了表征,分析了SiCp预处理对试验材料组织及性能的影响。结果表明,热压法制备的复合材料增强颗粒与基体结合良好,界面清晰,无界面反应发生,SiCp经过预处理后复合材料的力学性能得到了提高。并探讨了复合材料的强化机理。

真空热压烧结制备10vol%TiC/Cu-Al_2O_3复合材料及热变形行为研究

在VDBF-250真空热压烧结炉中,采用真空热压烧结工艺制备了10%（体积分数）TiC/Cu-Al2 O3复合材料。利用 Gleeble-1500热力模拟实验机,在温度为450～850℃、应变速率为0.001～1 s-1、真应变量0.7的条件下,对10%（体积分数）TiC/Cu-Al2 O3复合材料高温塑性变形过程中的动态再结晶行为及其热加工图进行研究和分析。结果表明,该材料烧结态致密度为98.53%,显微硬度为158 HV,导电率为48.7% IACS；材料的高温流变应力-应变曲线主要以动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加,属于温度和应变速率敏感材料；同时,利用10%（体积分数）TiC/Cu-Al2 O3复合材料 DMM 加工图分析了其变形机制和失稳机制,并最终确定了热加工工艺参数选取范围为变形温度750～850℃,应变速率0.01～0.1 s-1。

真空热压烧结制备20vol%SiC/Cu-Al_2O_3复合材料

采用真空热压烧结法制备了20vol%SiC/Cu-Al2O3复合材料,观察了其显微组织,进行了XRD分析,并测试了性能。结果表明:该材料致密度为97.6%,组织较为致密,显微硬度达165 HV,导电率为25%IACS;在950℃下,碳化硅与铜发生反应生成Cu9Si。

真空热压烧结制备Mo-Na合金靶材的研究

本文采用真空热压烧结技术制备Mo-Na合金靶材,研究了烧结温度对Mo-Na合金的微观组织、密度、硬度及Na含量的影响。结果表明,在1 200℃、1 500℃及1 600℃烧结温度下制备的Mo-Na合金都具有晶粒细小、分布均匀的组织。Mo-Na合金的密度、硬度均随着烧结温度的升高而提高,1 600℃下烧结的Mo-Na合金具有最高的密度和硬度,分别为9.8 g/cm3和HRA 53.2。但是烧结温度的升高却加重了合金中Na元素的损失,在1 600℃下合金中Na含量仅为0.4%(质量分数)。

热压烧结制备碳化硅增韧氧化铝刀具复合材料及其力学性能评价研究

氧化铝陶瓷作为制造切削刀具的优良材料,较低的韧性限制了其应用。选用不同含量的碳化硅(2%,5%和10%)加入氧化铝颗粒中,经球磨后,利用真空热压烧结法(1400℃,20MPa)制备Al_(2)O_(3)/SiC复合材料。从X射线衍射(XRD)、致密度、硬度、弯曲强度以及断裂韧性等方面对材料性能进行了分析。结果发现,随着SiC的加入,Al_(2)O_(3)/SiC复合陶瓷硬度和抗弯强度增大。当SiC质量分数为5%时,其硬度和弯曲强度最大,最大值分别为1071.98HV和379.83MPa,此时断裂韧性也最大,为6.39MPa·m^(1/2)。

烧结温度对真空热压烧结法制备Cr40-Si60合金的微观结构、电学特性及力学性能的影响

利用真空热压烧结法制备Cr40-Si60合金,以XRD、排水法、金相显微镜、硬度计、万能试验机以及SEM等方式探讨了烧结温度对其微观结构、电学特性及力学性能的影响。结果表明:热压烧结温度为1250℃时所得合金样品具有最大的烧结密度与电导率,分别约为4.08 g/cm^(3)与1.23×10^(4)S/m;但综合电学特性与力学性能两方面考虑,热压烧结温度为1200℃时所得Cr40-Si60合金具有较适当的电导率(1.17×10^(4)S/m)和机械强度(硬度为76.2 HR30N、横向断裂强度为64.57 MPa)。

微量掺杂氧化钇对热压烧结碳化硼的影响

以B_(4)C和纳米级Y_(2)O_(3)为原料,通过热压烧结(HP)制备了致密B_(4)C-Y_(2)O_(3)复合材料,研究微量掺杂Y_(2)O_(3)和烧结温度对B_(4)C复合材料组织及性能的影响,并讨论了碳化硼晶粒生长机理和强韧化机制。结果表明,氧化钇可有效促进碳化硼的烧结,且B_(4)C-1 wt%Y_(2)O_(3)复合材料(烧结温度:2000℃;压力:30 MPa;烧结时间:1 min)性能最佳,其相对密度高达99.6%,弯曲强度为588 MPa,断裂韧性为5.0 MPa·m1/2,与纯碳化硼相比有较大的提升。在B_(4)C-Y_(2)O_(3)复合材料中发现了孪晶和粗大晶等晶粒异常生长的情况,碳化硼的晶粒生长受氧化钇与碳化硼晶界间复杂相互作用的影响。B_(4)C复合材料沿晶断裂和晶间断裂共存,其增韧机理遵循自增韧和孪晶增韧。

真空热压烧结制备TiC10/Cu-Al_2O_3复合材料及其性能研究

采用真空热压烧结工艺制备了TiC10/Cu-Al2O3复合材料,并测试了性能和显微组织。在冷等静压机上对烧结态试样进行了冷等静压试验。结果表明:该复合材料烧结态的组织较为致密,致密度为98.53%;显微硬度为158 HV,电导率为48.7%IACS。经冷等静压后,材料的致密度为98.76%,显微硬度为161 HV,电导率为50.8%IACS,综合性能均有所提高。

真空热压烧结技术在工程材料实验教学中的研究和应用

本文研究了真空热压烧结技术在工程材料实验教学中的研究和应用。该技术是一种先进的材料制备方法,具有低温下制备高致密且材料界面干净的特点。通过在工程材料实验教学中引入真空热压烧结技术,可以帮助学生更好地掌握材料制备和性能优化的基本原理和方法。实验结果表明,真空热压烧结技术制备的材料具有优异的性能,可以满足工程应用的需求。

脉冲电流辅助烧结和真空热压烧结对NiAl-Al_2O_3微观组织和力学性能的影响

通过机械合金化合成了NiAl-Al2O3复合材料粉末,并分别采用脉冲电流辅助烧结(PCAS)和真空热压烧结(HPS)制备了NiAl-Al2O3复合材料。测试了两组材料的力学性能,并从烧结机理的角度分析了烧结方法对材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:与HPS方法相比,通过PCAS方法制备的材料致密度更高,晶粒更为细小,且Al2O3颗粒明显球化。相较于HPS方法制备的材料,PCAS方法制备的材料在室温下和高温下都表现出更高的屈服强度,并且其断裂韧性增高,室温压缩变形量明显增大。

粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金的真空热压烧结工艺

以气雾化法获得的Ti-22Al-25Nb(at.%)预合金粉末为初始原料,采用真空热压烧结工艺方法制备组织致密、成分均匀的粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金。应用有限元软件MSC.Marc对Ti-22Al-25Nb(at.%)预合金粉末的致密化过程进行数值模拟,分析了温度和压力对Ti-22Al-25Nb粉末致密化过程的影响,揭示了粉末相对密度随温度和压力变化的规律,得到优化的烧结工艺参数,以指导热压实验烧结。通过热压烧结实验制备了组织致密、成分均匀的Ti-22Al-25Nb合金,发现1 050℃/35 MPa/1 h条件下烧结的合金具有最优的室温和650℃高温综合力学性能。

真空热压烧结制备Mo10/Cu-Al_2O_3复合材料及其载流磨损性能研究

在VDBF-250真空热压烧结炉中,采用真空热压烧结工艺制备了Mo10/Cu-Al2O3复合材料,观察显微组织,并测试性能。在HST100载流高速摩擦磨损试验机上研究了载流磨损机理。结果表明,该材料致密度为98.23%,组织较为致密;显微硬度为116 HV,导电率为41.33%IACS;Mo10/Cu-Al2O3复合材料的磨损形式为粘着磨损、磨粒磨损和电弧烧蚀磨损。

热压烧结TiB_2-ZrB_2固溶复合陶瓷的结构研究

以ZrB2 作为掺加剂 ,通过热压烧结制备了TiB2 -ZrB2 固溶复合陶瓷。采用X射线衍射分析对材料的相组成、晶格常数和晶体结构进行了分析 ,材料的显微结构分别由EPMA ,SEM和TEM测定。研究结果表明 ,随着ZrB2 掺入量的增大 ,固溶产物的晶格常数会相应增加 ,当ZrB2 的掺加量为 8% (摩尔分数 )时 ,产物的晶格常数出现极大值 ;ZrB2 可以与TiB2 形成部分固溶的固溶体 ,在复合材料中存在富Ti和富Zr的两种硼化物 ;由于固溶反应在界面上进行 ,有效地降低了烧结过程中的晶界移动速度 。

烧结-热等静压法制取WC-Co系硬质合金

用真空烧结、后续热等静压 (HIP)和烧结 -热等静压方法制取 WC- Co系列硬质合金。通过对这 3种工艺制取的硬质合金的组织和性能的比较 ,证明了烧结 -热等静压工艺的优越性。此外还分析了烧结

热压烧结制备纳米Y-TZP材料形貌及结构的分析

研究分析了热压烧结纳米ZrO2 (3Y)粉体制备的Y -TZP材料的形貌和结构 .结果发现 :热压烧结制备纳米Y -TZP材料有很多新的特点 ,最明显的包括所得样品侧面内凹、断口轴向大气孔呈梯度分布等 .研究结果还表明 :侧面内凹的现象主要是由于纳米粉体颗粒小、比表面能大而烧结所引起的 .样品断口大气孔从外向内呈梯度分布的现象不是由样品内外压差或温差造成的 ,而是由于样品各部分塑性滑移不均匀的结果 .

真空熔炼及热压烧结制备Na掺杂Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)热电材料的微结构研究

采用真空熔炼/研磨技术制备NaxBi2-xTe2.7Se0.3(x=0,0.02,0.04,0.06)热电材料粉末,利用热压烧结法制备块体样品。通过XRD和SEM对该材料的物相成分和断面形貌进行表征。结果表明:在适当的范围内掺杂Na元素及真空熔炼和热压烧结均不会改变合金的物相,仍为单相Bi2Te2.7Se0.3合金。真空熔炼及热压烧结制备的NaxBi2-xTe2.7Se0.3块体热电材料呈具有一定取向的层状结构、少许的孔隙分布以及结构不均匀性等一系列特征;随Na掺入量的增加,取向程度增大,孔隙数量减少,结构均匀性提高。

热压烧结Fe_3Si基金属间化合物及其抗氧化性能

采用中频感应热压烧结法制备2种Fe3Si基合金,采用18-8不锈钢作为对比材料,对3种材料在800℃下的高温抗氧化性能进行评价.结果表明,Fe-15Si-5Cr和Fe-18Si-2.5Cr较之不锈钢具有更好的抗氧化性,且Fe-18Si-2.5Cr的抗氧化性最强.3种材料的氧化产物主要为Cr2O3,Cr2O3和SiO2的复合氧化膜,有序Fe3Si金属间化合物的生成对材料的抗氧化性起到关键作用.