粉末冶金陶瓷模-热等静压技术的研究

粉末冶金陶瓷模-热等静压技术是一种适用于难成形粉末和制备复杂形状零部件的先进的近净形成形技术。作者已系统地研究了陶瓷模的制备技术。在此基础上,本工作研究了增压器涡轮的热等静压技术。研究结果表明,采用低压预成形加热等静压成形方法,制备的钛合金涡轮形状完整,无畸变现象,涡轮的相对密度达到了99.6％。此外,对Al_2O_3陶瓷颗粒二次传压介质的性能和合金粉末的致密化机理进行了讨论。

热等静压用陶瓷模的烧结

热等静压用陶瓷模既要具有一定的室温强度，又要具有良好的高温塑性变形能力，因而需要采取特殊的烧结工艺。本工作分析了加热过程中陶瓷模中的物理、化学变化，设计了缓慢加热／冷却、分段保温的烧结方法。研究结果表明，陶瓷模材料中的ＳｉＯ２颗粒在烧结过程中发生了多次晶型转变，并伴随有强烈的体积变化。采用设计的烧结方法，较好地控制了因晶型转变而引起的体积变化，避免了陶瓷模开裂或畸变。此外还发现，加入ＭｇＯ和ＴｉＯ２助烧剂，显著降低了烧结温度，使陶瓷模可在１１００℃左右烧结。

热等静压制备Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料

用热等静压(HIP)技术制备了Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料,对热等静压氮化处理前后的组织结构、硬度以及密度变化作了比较分析。结果表明:HIP技术能在金属陶瓷表面形成硬质薄膜,表面硬度提高,并且硬度由表及里逐渐减小,这是由于高温高压氮化处理使材料中的孔洞闭合,微裂纹和缺陷的减少使得材料性能显著提高。

哈工大科技成果呼唤产业化(二) 氮化物基复合陶瓷特种热电偶保护管低成本制备技术

主要研究内容:本项目采用一种新颖的燃烧合成热等静压(SHS-HIP)技术,研制高性能的氮化物陶瓷热电偶保护管(Si3N4-SiC、AlN-TiB2、BN-SiC)。该技术将燃烧合成、过渡液相烧结、热等静压等融为一体。

ZnO·2.56Al2O3透明陶瓷凝胶注模成型与烧结制备

锌铝尖晶石透明陶瓷是典型的结构功能一体化材料,具有优异的光学、热学以及介电性能。本研究以ZnAl2O4和Al2O3为原料,通过凝胶注模成型制备ZnAl2O4-Al2O3复相陶瓷初坯。实验探究了分散剂含量、pH以及固相量对ZnAl2O4–Al2O3混合料浆流变学特性的影响,制得固相量为50vol%的低黏度稳定料浆。浇注成型后的坯体通过无压烧结和热等静压反应烧结制备透明陶瓷。最终获得的ZnO·2.56Al2O3透明陶瓷样品在厚度为1.8 mm下可见光波段透过率达到70%,红外波段透过率达到80%以上,维氏硬度为(11.34±0.17) GPa,杨氏模量为285 GPa。

TC4合金陶瓷模粉末冶金工艺研究

目的研究陶瓷模粉末冶金工艺,通过数据积累指导未来工程化应用。方法通过氧化钇陶瓷模壳技术,研究构件与铸件的化学成分、力学性能及微观组织。结果粉末件在包套高度方向上金属收缩率明显大于包套水平方向的收缩率;粉末构件内部质量良好,无夹杂,其致密度达到了99.5%;粉末构件室温力学性能优于同成分铸件,部分室温力学性能达到TC4锻件水平。结论采用稀土氧化钇面层、硅溶胶铝矾土背层涂料工艺得到的陶瓷型可用于陶瓷型壳粉末冶金工艺;构件尺寸收缩率在每个方向上不是均匀的,和其在包套内放置方向、包套放置方向都有关系;构件晶粒细小均匀,组织为由细小的魏氏体板条α相与相间β相、等轴α相所组成,等轴α相分布不均匀,主要分布在晶界上;其构件室温力学性能优于同成分铸件力学性能,部分性能达到了锻件水平。

氧化铝陶瓷烧结技术研究进展

氧化铝陶瓷具有机械强度高、绝缘电阻大、耐磨、耐腐蚀等一系列优良性能,在各个领域均得到了广泛的认可和应用,成为先进材料科学发展中极具代表性的新材料产品。本文综述了几种氧化铝陶瓷的烧结技术,并对不同烧结技术的优缺点进行了简单阐述。

铜含量对燃烧合成TiB_2-Cu基金属陶瓷组织和性能的影响

利用自蔓延高温燃烧合成结合准热等静压技术制备了不同Cu含量的TiB2-Cu基金属陶瓷.为了得到金属粘结剂的最佳含量,研究了Cu含量对TiB2-Cu基金属陶瓷热力学、微观组织和性能的影响.在Ti-B-Cu体系的燃烧合成过程中,可能存在TiB2、TiB和TiCu三个相.热力学计算结果表明TiB2是最稳定的相.随着Cu含量的增加,TiB2-Cu基金属陶瓷的绝热温度(Tad)和燃烧温度(Tc)逐渐降低.燃烧温度会影响产物中陶瓷相的形貌,TiB2颗粒的尺寸随金属含量的增加而减小.TiB2-Cu基金属陶瓷的硬度(HRA)和弯曲强度随着Cu含量的增多均呈现先增加后降低的趋势,最大值分别对应20wt.%和40wt.%的Cu含量.随Cu含量的增加,TiB2-Cu基金属陶瓷的孔隙率由于金属Cu良好的流动性而呈下降趋势,断裂韧性则呈逐渐上升的趋势.材料的韧化机制为裂纹尖端塑性钝化机制和裂纹偏转机制.TiB2-Cu基金属陶瓷的最佳金属粘结剂含量位于40wt.%-50wt.%.

表面处理制备Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料

用热等静压技术制备了Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料。对表面处理前后材料的组织结构,显微硬度,密度变化作了分析比较。并用EPMA对材料表面处理后的主要元素分布进行了分析测试,同时从热力学和孔隙度对材料性能影响的角度分析了其形成机理。

等静压加工成套设备

一、项目简介国内自70年代开始研制冷等静压技术设备,80年代开始研制热等静压技术,目前以冷等静压技术为主,热等静压仍靠从国外引进,主要用于金属粉末冶金及陶瓷制品的压制。设备容量较小,压力不高。冷热等静压设备,用于制造高新产品,如飞机、航天、军工、船舰、汽车、精密机械、电工设备等。该技术是国际90年代新技术。项目技术指标:

热等静压技术的新进展——HIP’99国际会议情况简介

简述了 1999年 6月在北京召开的“HIP’99国际热等静压会议”的有关情况 ,包括国内外 HIP技术的发展态势及其在硬质合金与陶瓷科研生产中的应用。在近半个世纪的发展进程中 ,HIP技术经历了研制、开发、推广发展几个阶段 ,到 90年代进入一个新的发展时期。这一时期有四大特点 :1HIP工艺的设计逐步由经验型转变成科学型 ;2 HIP技术从国际间的交流逐步发展为国际间的联合研究 ;3HIP制品开始进入一些重要工程项目 ;4HIP技术正与其他高技术相结合 ,其应用前景进一步扩大。在硬质合金行业 ,已利用 HIP技术成功地制取了性能双高的超细合金、大压缸、大顶锤等尖端产品。在陶瓷领域 ,HIP技术更是一种提高产品质量的有效手段。文中通过一些具体事例对此作了扼要的介绍。

材料学科中的非金属材料国家重点实验室(下)

依托于清华大学,1995年9月验收的新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,近几年以“保持特色、突出创新”为指导思想,围绕解决对国民经济有重要影响的关键新材料,结合国家重点科研仟务,对新型陶瓷材料及制备技术开展系统深入研究,取得了一系列开创性的成果。例如高韧性、高耐磨复合氮化硅陶瓷刀具,耐高温、抗腐蚀陶瓷分离环就是针对工业技术中某些关键技术和材料而进行研究并取得重要突破,技术上处于国际水平的研究成果;