真空烧结温度对WC-Co硬质合金微观组织及性能的影响

为了研究烧结温度对硬质合金显微组织和力学性能的影响规律,采用真空烧结法制备WC-Co硬质合金。利用万能试验机、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等分别对烧结的硬质合金样品进行了力学性能和微观组织表征。结果表明:随烧结温度的升高,样品的相对密度、硬度和抗弯强度均呈现先升高后降低的趋势。当烧结温度为1450℃、保温1 h制备的WC-Co硬质合金样品的晶粒尺寸与致密度达到最佳配比,该试样具有优异的综合力学性能,密度16.98 g/cm^(3)、硬度2150 HV30、抗弯强度2860 MPa。

真空烧结制备316L不锈钢纤维/HA复合生物材料及其理化性能

用真空烧结成功制备了不同成分316L不锈钢纤维/HA复合生物材料和316L不锈钢纤维/HA-ZrO2(CaO)复合生物材料,并通过金相显微镜、SEM、EDXA分析了材料的微观结构、断裂性能和微区元素含量。结果表明:不锈钢纤维和纳米ZrO2(CaO)粒子对复合材料具有增强和增韧的作用。综合考虑认为,20%316L不锈钢纤维/HA-ZrO2(CaO)复合材料的性能最优,其抗弯强度和抗压强度分别为140.1 MPa和348.9 MPa。316L不锈钢纤维/HA-ZrO2(CaO)复合材料抗弯强度随316L不锈钢纤维直径和长度减小而增大,且纤维长度对抗弯强度的影响略大于纤维直径的影响。复合材料微观组织随HA粉末和316L不锈钢纤维成分变化呈规律性变化,没有出现明显的裂纹或孔隙,HA和316L不锈钢纤维结合紧密,界面平整,两相融合程度较高。5%316L不锈钢纤维复合材料表现为脆性断裂,而10%、20%、40%316L不锈钢纤维复合材料均表现为韧性断裂,且韧性程度随316L不锈钢纤维含量依次增加。基体与韧化相均相对独立,二者之间不发生任何化学反应,基体HA中发生微量的Fe元素扩散,但在316L不锈钢中不发生基体的扩散。

真空烧结Nd:YAG透明陶瓷的研究

以高纯Al2O3、Y2O3和Nd2O3粉体为原料,少量MgO和SiO2为添加剂,采用真空烧结方法制备了不同掺杂浓度的Nd:YAG(Y3Al5O12)透明陶瓷,并且对烧成的Nd:YAG陶瓷的显微结构和光学性能进行了研究.结果发现,真空烧结有利于气孔的排出,从而达到几乎完全致密化;适量烧结助剂的添加,有利于提高陶瓷的烧结活性和透光性;Nd:YAG陶瓷能够实现高浓度掺杂,但是透过率随着Nd掺杂量的增加有所降低,光吸收随着掺杂量的增加而增加;掺杂浓度升高,发射谱峰出现展宽,并且出现红移现象,当Nd3+的掺杂浓度大于3.0%(原子分数)时,发射强度急剧降低.

真空烧结温度对WC-TiC-TaC-Co硬质合金组织和性能的影响

采用高能球磨、真空烧结工艺制备WC-13(TiC+TaC)-8Co-1(VC+Cr3C2)硬质合金,研究了不同烧结温度对WC-TiC-TaC-Co硬质合金微观组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,提高烧结温度有利于提高合金的致密度,但是过高的烧结温度会导致晶粒长大,使合金致密度下降;合金的硬度、抗弯强度和矫顽力随着真空烧结温度的提高先增大后减小;相对磁饱和强度随着烧结温度的升高呈现下降的趋势;1 400℃烧结的合金综合性能较好,合金的相对密度99.6%、抗弯强度1 992 MPa,硬度92.3 HRA,矫顽力34.3 k A/m,相对磁饱和强度为76.5%。

真空烧结制备三维通孔不锈钢泡沫材料

采用真空烧结制备具有三维通孔网状结构的316L不锈钢泡沫材料,研究烧结温度和保温时间对不锈钢泡沫材料的表观密度、开孔孔隙率、抗弯强度、抗氧化性等方面的影响。研究结果表明:随着烧结温度的升高,泡沫材料的表观密度和线收缩率增大,抗氧化性能提高,开孔孔隙率减小;随着烧结温度的升高,泡沫材料抗弯强度明显增大,但当烧结温度超过1 260℃,由于液相的产生,使其抗弯强度降低;随着保温时间的延长,不锈钢泡沫的表观密度、线收缩率和抗弯强度增大,开孔孔隙率降低;前驱体在1 260℃温度下烧结60 min,可制得孔径为1 mm左右、具有良好三维通孔结构的不锈钢泡沫,该泡沫的开孔孔隙率为81.4%,抗弯强度达56.8 MPa。

凝胶注模-真空烧结制备TiC/Fe基钢结硬质合金

采用甲苯/甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)凝胶体系实现了Ti C/Fe基复合粉末的凝胶注模成形,并通过真空烧结制备出复杂形状的钢结合金烧结体,研究了单体含量对坯体和烧结体抗弯强度、密度、硬度及微观组织的影响。结果表明:单体含量直接影响坯体及烧结体的组织及性能,单体的最佳质量分数为4.6%,制备的坯体强度高达28 MPa,经1 420℃真空烧结1 h,制备出烧结体的强度、密度及硬度分别为1 410 MPa、6.46 g/cm3、50 HRC,热处理后,制品的抗弯强度及硬度分别提高到1 670 MPa和65 HRC。

助烧剂和造孔剂对真空烧结SiC多孔陶瓷性能的影响

以粒度≤0.063mm的SiC为主要原料,分别加入30%(质量分数)的Al2O3-Y2O3与10%的Al2O3-高岭土复合助烧剂,并外加不同量(分别为12.8%、26.3%、30.0%和36.4%)的造孔剂羧甲基纤维素钠(CMC),制样后首先在空气炉中经过300℃2h或1100℃4h的预烧,然后在真空炉中于1550℃4h真空烧结而制备成SiC多孔陶瓷,并研究了助烧剂种类以及造孔剂CMC外加量对SiC多孔陶瓷显微组织、显气孔率及抗折强度的影响。结果显示:采用Al2O3-Y2O3作为助烧剂的SiC多孔陶瓷比Al2O3-高岭土作助烧剂的具有较高的抗折强度,显气孔率稍有减小;随着羧甲基纤维素钠量的增加,加入两种助烧剂的SiC多孔陶瓷均表现为显气孔率增加,抗折强度降低。

真空烧结反应合成WC铁基耐磨材料的组织与性能

以钨铁和炭黑为原料采用真空烧结反应合成制备了WC铁基耐磨材料,通过XRD、OM、SEM、EDS、硬度计与湿沙橡胶轮式磨损试验机等研究其组织与性能。结果表明:在1250~1450℃的温度区间内进行烧结,均可原位合成WC,同时生成少量Fe_3W_3C相;原位合成的WC颗粒细小,且弥散分布于基体,而Fe_3W_3C相随温度的升高而长大;当烧结温度为1350℃时,材料的力学性能最佳,宏观硬度高达56 HRC,磨损质量损失最小,其相对耐磨性为Q235钢的27倍。

真空烧结Fe-Al多孔材料的元素挥发及其对孔结构的影响

以Fe、Al元素混合粉末为原料,采用粉末冶金法,通过偏扩散/反应合成—烧结,制备Fe-Al金属间化合物多孔材料。根据烧结前后多孔试样的质量变化,并结合XRD、SEM、EDS等测试手段,对烧结过程中多孔试样基础元素挥发行为及孔结构变化进行研究。结果表明,真空烧结元素粉末制备Fe-Al多孔材料过程中,最终烧结温度为1 000℃、保温4 h时,Fe-Al多孔试样质量损失率为0.05%,而最终烧结温度为1300℃时质量损失率达到10.53%;随着最终烧结温度升高,合金元素沿孔壁表面挥发程度增大,导致Fe-Al多孔试样的孔径、开孔隙率和透气度变大。采用MIEDEMA模型和LANGMUIR方程,对真空烧结过程中的质量损失原因进行理论分析,表明Al的挥发是导致多孔试样的质量和孔结构变化的主要原因。

机械合金化-真空烧结法制备致密细晶钛合金

采用机械合金化-真空烧结方法制备出致密细晶钛合金(Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo),并研究了球磨时间、烧结温度等制备条件对烧结材料密度和显微组织的影响规律。结果表明,随着球磨时间的增加,钛合金烧结材料的密度逐渐升高,显微组织从初生α相+针状的转变β组织逐步转化为细等轴状的α+β组织,并且其晶粒尺寸逐渐减小。当球磨时间为40h,烧结温度为1200℃时,烧结材料的相对密度达到99.1%,平均晶粒尺寸仅为2μm。

真空烧结对纳米铜粒子性能的影响

用 ＴＥＭ、ＸＲＤ等方法研究了蒸发法制备的纳米铜粒子真空烧结后粒子尺寸及晶相的变化。将烧结处理后的铜粒子负载于低温氧化铝上，考察了对ＣＯ氧化反应的催化活性。结果表明，随处理温度的增加，纳米铜粒子烧结程度增加，尺寸变大，催化活性下降，晶相也由ＣＵ、ＣｕＯ变为Ｃｕ２Ｏ。

冷压-溶解-真空烧结法制备泡沫铝的工艺研究

介绍了以NaC l粒子为造孔剂利用冷压-溶解-真空烧结法制备泡沫铝的新工艺。研究了该方法制备泡沫铝的关键工艺过程,分析讨论了试验工艺条件和工艺参数对泡沫铝形成及质量的影响。结果表明,该方法工艺简单,可制备出孔分布较均匀,且孔结构及孔隙率易于控制的通孔泡沫铝。压制压力250MPa、烧结温度540℃保温2h为最佳的制备工艺参数。

基于蚁群算法的真空烧结炉最优PID温控系统

蚁群算法是一种新型的优化算法,具有收敛速度快、鲁棒性强等优点;针对真空烧结炉大惯性、大滞后性、非线性和时变性等特点,采用常规PID控制难以达到温度的精度控制,论文采用蚁群算法优化PID控制器参数,并给出了真空烧结炉最优PID控制系统设计的方法;该方法以误差绝对值为性能指标,实现了不完全微分PID参数的优化;仿真结果表明,该系统与传统的PID相比,有较好的稳态精度和动态性能,具有一定的科学性和实用性。

真空烧结法制备ZrO_2(Y_2O_3)／Al_2O_3复合材料

用真空烧结工艺制备了ZrO2(Y2O3)／Al2O3复合材料,分析了ZrO2(3Y)和ZrO2(2Y)含量对Al2O3基陶瓷烧结相对密度、显微结构及相变行为的影响．结果表明: ZrO2(Y2O3)的含量对t-ZrO2→m—ZrO2相变量有影响,ZrO2(3Y) 和ZrO2(2Y)含量(体积分数)分别为15％和20％时,烧结试样相对密度分别为99．6％和98．5％,ZrO2的晶粒平均尺寸分别为1．1μm和1．8 μm,样品断裂前后的最大相变量(体积分数)分别是Vt→m=44％和Vt→m=18％．

粉末触媒合成柱真空烧结工艺的研究

粉末触媒在雾化过程中容易氧化,水雾化粉末触媒氧含量一般在0.1%～0.4%,所以在合成金刚石前都必须对合成柱进行还原烧结处理,以降低其中的氧含量。本文通过对水雾化FeNi_(30)粉末触媒合成柱的真空烧结研究,发现还原过程为石墨直接还原和石墨气化反应共同作用;确定在烧结温度980℃时,保温8h可以基本还原其中的氧化物,保证合成出高品级金刚石。

硬质合金真空烧结和低压烧结的研究

分别在真空和低压下烧结制备混晶、细晶、高钴、高钛四类硬质合金,采用光学金相显微镜、洛氏硬度计、钴磁检测仪、矫顽磁力检测仪和抗弯强度检测仪等,对比研究了低压烧结和真空烧结的硬质合金的显微组织和性能。结果表明:对于混晶、细晶、高钴和高钛合金来说,和真空烧结相比,低压烧结均能降低合金的孔隙度,形成更均匀的组织,同时提高合金的密度和综合性能;低压烧结对合金组织和性能的影响程度和合金的成分有关,对于混晶和高钛合金来说,低压烧结对综合性能的提高较明显;而对于细晶和高钴合金来说,提高效果不明显。

真空烧结对SrTiO_3功能陶瓷性能的影响

采用真空烧结替代气氛烧结制备SrTiO3陶瓷材料,获得了既具有电容效应又具有良好压敏效应性能的SrTiO3复合功能陶瓷元件。在此基础上探讨了Nb2O5和La2O3作为单、双施主掺杂对SrTiO3功能陶瓷半导化、电性能及显微结构的影响。研究结果表明,双施主掺杂不仅可以促进SrTiO3功能陶瓷半导化,而且对显微结构有重要的影响。在x(Nb2O5)∶x(La2O3)=0.6∶0.2时可获得性能较好的半导体材料。相比于气氛烧结工艺,真空烧结同样可以得到性能优良的SrTiO3功能陶瓷材料。

C、W摩尔比对真空烧结反应合成WC-Fe耐磨材料组织和性能的影响

以钨铁和炭黑为反应源,采用真空烧结法反应制备不同n(C)/n(W)的WC-Fe耐磨材料。采用XRD、SEM、EDS、宏观硬度与磨粒磨损等测试技术,对比研究n(C)/n(W)对WC-Fe耐磨材料组织与性能的影响。结果表明:正常WC+γ两相组织对应的n(C)/n(W)范围为1.1～1.3,n(C)/n(W)低于1.1时,出现η相;而n(C)/n(W)高于1.3时,出现C相。随着n(C)/n(W)在0.9～1.7之间增加,硬质WC的含量与平均晶粒尺寸先显著增加后缓慢变化,材料的密度、线收缩率与硬度逐渐下降,磨损质量损失不断增加。

Fe-Al复合粉在高能球磨时的组织转变及真空烧结的FeAl基合金的力学性能研究

研究了机械球磨与真空烧结制备FeAl基合金的工艺——球磨过程中Fe-Al粉末的结构转变及FeAl基烧结体的微观结构和力学性能。结果表明,Fe、Al单质混合粉末经机械球磨可得到具有Fe、Al相间层片结构的复合粉,且球磨时间越长,Fe、Al复合粉的层片结构越薄越均匀。FeAl基材料优异的室温力学性能与晶粒细化、组织均化效应有关。

真空烧结纳米La_2O_3掺杂MoSi_2复合涂层的高温摩擦学性能

采用高温真空烧结法在高速钢基体表面上制备了纳米氧化镧掺杂二硅化钼基复合涂层;考察了温度(200~800℃)、纳米La_2O_3含量(1%、3%和5%)(质量比)对MoSi_2基复合涂层高温摩擦学性能的影响规律;采用X射线衍射表征了MoSi_2基复合涂层高温摩擦磨损前后的微结构,探讨了复合涂层的高温摩擦磨损机理。研究结果表明纳米La_2O_3掺杂MoSi_2基复合材料摩擦学性能在低温(200℃)和高温(800℃)下纳米La_2O_3含量为3%时较好,摩擦系数为0.1。通过引入纳米La_2O_3可有效地改善Mo Si2的高温摩擦学性能,其磨损机理主要为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损的复合磨损。