温压过程致密化机制探讨

从温压的压制压力、压制温度、压坯中铁粉颗粒的显微硬度和润滑剂在压坯中的分布等方面对温压过程致密化机制作了分析．结果表明,温压过程中铁粉的固结规律基本上与传统压制过程的相同．温压压坯密度比传统压制提高的值相当于相同压制压力下有效压制压力的增大．温压温度的作用在于延缓铁粉压制过程的加工硬化程度和提高铁粉的塑性变形能力．润滑剂在最佳的温压温度下具有粘流性,部分被挤出压坯,有效地减小铁粉颗粒之间及颗粒与模壁之间的摩擦,降低了脱模压力．     

纯铁粉的温压行为

在Instron热模拟机上对不添加润滑剂的纯铁粉进行温压和冷压的实验比较,用扫描电镜、X射线衍射和金相显微镜对粉末及其压坯进行分析,并对纯铁粉的温压致密化机理进行探讨。结果表明:在不同的压制压力下,纯铁粉在压制时,粉末在加热和保温过程中严重氧化使铁粉的显微硬度提高,铁粉颗粒的加工硬化程度增大,塑性变形能力降低,并最终导致温压压坯中铁粉晶粒(110)面衍射峰的半高宽比室温压制时的低;同时,由于纯铁粉在130℃时被氧化,使得粉末的剪切强度增加,导致粉末之间以及粉末和模壁之间的摩擦增大,温压成形的有效压力降低;在这些因素的综合作用下,使得在130℃压制的温压压坯的密度低于相同压力下纯铁粉冷压压坯的密度,并且其脱模力也要远远大于冷压压坯的脱模力。     

FeS2薄膜成分与Fe膜硫化温度的关系

采用真空热蒸发法在玻璃基片上沉积厚度约为500 nm的铁膜,然后对铁膜在温度为553~673 K的条件下恒温硫化6 h,以制备二硫化铁薄膜.通过对所制备的薄膜进行结构和成分分析发现,当硫化温度为603~653 K时,Fe膜硫化完全,所得薄膜为单一物相的FeS2薄膜,薄膜晶粒大小均匀,表面致密,S/Fe值为1.94~1.96,接近理想化学配比.     

烧结温度对SPS制备铁基软磁复合材料的影响

通过干式球磨法包覆工艺,在铁粉表面包覆质量分数为10%的MnZnFe_2O_4,制备核壳异质结构复合粉末.采用放电等离子烧结技术,制备颗粒间绝缘的软磁复合磁粉芯,研究了烧结温度对组织和性能的影响.利用配有EDS能谱仪的扫描电子显微镜,对不同烧结温度下的软磁复合磁粉芯形貌进行分析,利用B-H分析仪测试环状磁粉芯的交、直流性能.结果表明:700℃下烧结,保温5min后获得的Fe/MnZnFe_2O_4复合磁粉芯具有较为优异的软磁性能;与纯铁粉压制的磁粉芯相比,由于MnZnFe_2O_4颗粒的绝缘作用,Fe/MnZnFe_2O_4复合磁芯的损耗值仅为铁粉制磁粉芯的1/10,显著扩大了其适用的频率范围.     

BeO陶瓷干压成型工艺参数的优化

采用干压成型制备BeO陶瓷,通过分析BeO陶瓷的坯体密度和断口形貌,研究加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数对BeO陶瓷成型工艺的影响.研究结果表明:干压成型制备BeO陶瓷过程中,加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数可以明显影响BeO陶瓷的坯体密度:为得到致密度高、热力学性能优异的BeO陶瓷,必须对加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数进行优化;当压力为120 MPa,保压60 S,加入质量分数为1%的PVA作为成型剂压制时能得到致密度较高的BeO陶瓷坯体.     

SBR-包覆剂-UFCaCO_3体系的粒径分布与力学性能

用高分子树脂为包覆剂 ,以凝聚共沉法制备了超细碳酸钙 (UFCaCO3)填充型粉末SBR ,研究了产物粒径及其硫化胶力学性能的影响因素 .结果发现 ,当包覆剂大分子的极性单体单元含量≈ 7%及Tg≥ 38℃ ,可获得粒径≤ 0 .9mm的产物达 99.5%以上 ;当包覆剂的Tg为 38～ 4 5℃ ,UFCaCO3表面改性剂用量为 1～ 4质量份及UFCaCO3填充量为 10 0质量份 ,产物硫化胶的力学性能最佳 .改性UFCaCO3填充量在 75～ 2 0 0质量份的广阔范围内 ,其硫化胶保持良好的力学性能 ,并显著优于块状SBR/UFCaCO3 由机械混炼所得硫化胶的力学性能 .扫描电镜分析显示 ,UFCaCO3 在橡胶基体中有良好的分散性     

超声乳化法制备纳米Fe3O4磁性颗粒及壳聚糖表面改性

采用超声乳化法制备纳米Fe3O4磁性颗粒,以壳聚糖作为表面活性剂,制备具有生物亲和性的水基Fe3O4磁流体.研究了Fe2+/Fe3+摩尔比、超声时间和表面活性剂用量对磁流体性能的影响.结果表明:当Fe2+/Fe3+摩尔比为1:1·5,滴加氨水时反应温度为70℃时,可制备理想纳米Fe3O4磁性颗粒;超声时间为7·5min左右,质量分数1%的壳聚糖溶液体积占FeO溶液总体积的50%时,有利于壳聚糖分子的包覆,使磁流体具有较高的比饱和磁化强度及稳定性.     

成形剂对碳化硼压坯密度和烧结密度的影响

研究了葡萄糖、酚醛树脂、硬脂酸以及酚醛树脂加硬脂酸这4种成形剂的加入量和成形压力对碳化硼压坯密度的影响,探讨了碳化硼压坯密度和烧结密度的关系.研究结果表明加入葡萄糖所得到的碳化硼压坯密度最高;碳化硼烧结密度随压坯密度的增加呈正比例增加;颗粒间接触面积增加有利于扩散,但当压坯密度为1.87 g/cm3时(对于粉末4),这种线性关系的斜率明显变小,说明压制压力不需过大;所选用的成形剂在烧结过程中分解成碳并残留在压坯中,这些新生态的碳对烧结起活化添加剂的作用.因此,加入这些成形剂既提高了碳化硼压坯密度,又导致其烧结密度增加.     

WC/45钢复合材料的温压烧结工艺及其磨损性能

选取尺寸为0．076～0．100mm的WC颗粒为增强相，45钢为基体，系统地研究了粉末冶金真空烧结法制备颗粒增强钢基复合材料的温压烧结工艺，考察了常温压制烧结和温压烧结两种工艺条件下材料的滑动摩擦磨损性能．结果表明：对于509／6WC 50E钢(质量分数)粉末，采用硬脂酸锌作润滑剂，在压制温度为140℃、压力为320kN时，得到了较为理想的压坯密度(9．4362g／cm^3)，其相对密度达到91．6％，比常温压制的压坯密度(9．1292g／cm^3)提高了3．4％．销盘磨损试验结果表明：温压试样的耐磨性分别是15Cr高铬铸铁的2．9倍，20Cr高铬铸铁的2．6倍，同样工艺条件下常温压制试样的2．8倍，通过扫描电镜分析了复合材料的磨损机理。     

复压复烧对预合金钢粉烧结材料性能的影响

通过在预合金钢粉中加入C等元素,采用模压-烧结和复压复烧2种方法制备粉末冶金低合金钢,并对其密度、显微组织、力学性能和断口形貌进行分析。研究结果表明:对于添加质量分数为0.8%C的合金粉末,用普通压制-烧结法制备的样品密度最高为7.15 g/cm3,抗拉强度为406 MPa;而用复压复烧法制得的样品密度可达7.53 g/cm3,抗拉强度为611 MPa,伸长率也有很大提升;复压复烧法制得的样品孔隙较少且圆滑平直化,断口分布有大量的韧窝,因此,合金的强度和塑性均较高。     

铁硫化物／石墨烯纳米复合材料溶剂热法一步合成

以二茂铁和硫磺粉作为铁源和硫源,乙醇或邻二氯苯为溶剂,利用溶剂热法一步合成了FeS2／石墨烯和Fe2S8／石墨烯纳米复合材料;采用X射线衍射（XRD）法、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对产物的晶相结构和形貌进行了分析与表征;并研究了原料的配比及溶剂对产物的组成和形貌的影响．当二茂铁与硫磺粉的摩尔比为1：2．5时,所得产物为Fe7S8／石墨烯纳米复合材料;而当它们的摩尔比为1：2时,所得产物为FeS2／石墨烯纳米复合材料,使用乙醇或邻二氯苯为溶剂合成所得FeS2／石墨烯纳米复合材料的形貌有较大的差异．     

Generation process of FeS and its inhibition mechanism on iron mineral reduction in selective direct reduction of laterite nickel ore

Numerous studies have demonstrated that Na₂SO₄ can significantly inhibit the reduction of iron oxide in the selective reduction process of laterite nickel ore. FeS generated in the process plays an important role in selective reduction, but the generation process of FeS and its inhibition mechanism on iron reduction are not clear. To figure this out, X-ray diffraction and scanning electron microscopy analyses were conducted to study the roasted ore. The results show that when Na₂SO₄ is added in the roasting, the FeO content in the roasted ore increases accompanied by the emergence of FeS phase. Further analysis indicates that Na₂S formed by the reaction of Na₂SO₄ with CO reacts with SiO₂ at the FeO surface to generate FeS and Na₂Si₂O₅. As a result, a thin film forms on the surface of FeO, hindering the contact between reducing gas and FeO. Therefore, the reduction of iron is depressed, and the FeO content in the roasted ore increases.     

载荷对面接触摩擦副粉末润滑膜影响的实验研究

文章利用石墨粉末颗粒,基于端面摩擦实验机对粉末润滑的特性进行了摩擦学研究.重点探索了载荷变化时粉末膜的形成和渐变破坏过程,并利用光学显微镜对表面膜进行了观察;结果表明粉末润滑膜可以在一定载荷范围内长时间保持完整,实现良好润滑,并随载荷的增加逐渐表现出破坏现象.     

用机械活化粉末制备钨合金

为了改进制备工艺和提高钨合金的性能,对原材料粉末做了机械活化和化学活化处理,通过烧结制备了钨合金,考察了经机械活化和化学活化后粉末的变化,观察了合金的组织、测试了合金的密度、硬度、抗弯强度等性能。结果表明,机械活化可以使粉末颗粒变细、比表面增大、缺陷增多;化学活化可以在粉末颗粒表面形成含微量合金元素的均匀薄层,并通过反应形成高活性层。二者都能使粉末的活性提高,对经活化处理的粉末施以烧结可以获得较高密度和性能的钨合金。     

Si对Al-Zn-Mg-Cu合金组织、断裂和局部腐蚀行为的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及室温拉伸、剥落腐蚀等测试方法,研究了微量的Si对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织、性能和局部腐蚀的影响.研究表明:随着Si含量增加,合金的强度先增加再减小,0.040%Si(质量分数)时合金的强度出现峰值;合金的力学性能各向异性随Si含量的增加,先减小再增大,0.025%Si时,力学性能各向异性最小;随着Si含量的升高,合金横向断裂模式从以穿晶断裂为主向沿晶断裂转变.与合金纵向强度变化幅度比较,Si含量对合金横向强度影响显著.     

改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉与三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的性能研究

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和六亚甲基四胺/氯化铁/氯化亚铁混合物（混合改性剂）分别改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉,利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR FT-IR）和热失重分析（TGA）表征了KH570改性废胶粉的效果,并将其掺入到三元乙丙橡胶（EPDM）中制备共混物。研究了KH570和混合改性剂改性废胶粉对共混物硫化特性和力学性能的影响,通过扫描电子显微镜对共混物的断面形貌进行了分析,结果表明：经过KH570改性,成功在胶粉表面引入活性反应官能团;KH570和混合改性剂都是废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉的有效改性剂,其中填充KH570改性胶粉的共混物在硫化性能和力学性能上均有显著提高,界面相容性也更好;随着废胶粉填充量的增大,共混物的力学性能下降。综合考虑共混物成本与性能关系,KH570改性胶粉的用量为10份时（以总橡胶质量为100份计）,共混物的综合力学性能最好。     

Al和Sn对再生Bi黄铜组织和性能的影响

在再生Bi黄铜中分别加入不同含量的Al和Sn，研究Al和Sn元素对再生Bi黄铜合金组织和性能的影响。研究表明：随着Al和Sn含量的增加，铸态下合金晶粒不断减小，热轧态下合金晶粒先增大后减小；Bi由薄膜状转变为颗粒状；Al和Sn的质量分数分别为0.5%和0.8%时合金的力学性能最佳。通过计算表面张力的方法分析Bi形态发生改变和力学性能改善的原因。分析可得：质量分数为0.5%的Al和0.8%的Sn可以增大Bi在合金中的润湿角，从而使薄膜状的Bi减少，颗粒状的Bi增多；薄膜状的Bi能抑制基体的割裂，最终改善合金的力学性能。     

钢表面氧氮处理层对硫化烯烃润滑的作用

利用球－盘试验机研究了４０Ｃｒ钢表面氧氮处理层对添加剂硫化烯烃作用效果的影响，并利用多种表面分析仪器分析了其机理。结果表明，由于氧氮处理表面的氧化膜可促进化学反应膜ＦｅＳ的生成，加上该氧化膜本身的作用，使其摩擦表面上由ＦｅＳ和氧化铁组成的边界润滑膜更厚且结构更致密，导致硫化烯烃与氧氮处理表面的配合具有更好的抗擦伤和抗磨效果。     

Y对Mg-Nd-Zn-Zr铸造镁合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和X线衍射仪等分析研究Y对Mg-Nd-Zn-Zr铸造镁合金组织和性能的影响,并测试其室温力学性能.研究结果表明:Mg-Nd-Zn-Zr-xY(x=0,0.6％,1.2％,1.8％,质量分数)合金铸态组织主要由α-Mg和Mg12(NdaZn1-a)相组成,Y元素主要固溶在α-Mg和Mg12(NdaZn1-a)相中;合金经530℃/14h固溶处理后组织由α-Mg、残余的少量Mg12(NdaZn1-a)相以及方块状Mg24RE5相组成;固溶态合金经200℃/12h时效处理后有大量尺寸为10nm左右的β'和β”析出相生成,能有效地强化基体;随Y质量分数增加,合金室温抗拉强度和屈服强度逐渐上升,最高分别达到271 MPa和161 MPa,较基础Mg-Nd-Zn-Zr合金有较大幅度提高.     

Low-cost solid FeS lubricant as a possible alternative to MoS2 for producing Fe-based friction materials

Three reaction systems of MoS2–Fe, FeS–Fe, and FeS–Fe–Mo were designed to investigate the use of FeS as an alternative to MoS2 for producing Fe-based friction materials. Samples were prepared by powder metallurgy, and their phase compositions, micro-structures, mechanical properties, and friction performance were characterized. The results showed that MoS2 reacts with the matrix to produce iron-sulfides and Mo when sintered at 1050°C. Iron-sulfides produced in the MoS2–Fe system were distributed uniformly and continuously in the matrix, leading to optimal mechanical properties and the lowest coefficient of friction among the systems studied. The lubricity observed was hypothesized to originate from the iron-sulfides produced. The FeS–Fe–Mo system showed a phase composition, porosity, and density similar to those of the MoS2–Fe system, but an uneven distribution of iron-sulfides and Mo in this system resulted in less-optimal mechanical properties. Finally, the FeS–Fe system showed the poorest mechanical properties among the systems studied because of the lack of Mo reinforcement. In friction tests, the formation of a sulfide layer contributed to a decrease in coefficient of fric-tion (COF) in all of the samples.