B_4C粉末的气流粉碎及烧结

采用气流粉碎对B4C粗粉 (比表面积为 0 5 2m2 g,中位粒度为 2 0 4μm)进行粉碎实验 ,研究了气流粉碎次数对粉末性能、压坯密度和烧结密度的影响及成形压力和烧结温度对B4C烧结密度的影响 .研究结果表明 :当粉碎次数达到 3次后 ,可获得中位粒度小于 1μm的B4C超细粉末 ;经过 4次气流粉碎的B4C超细粉末 ,其比表面积为2 5 3m2 g ,中位粒度为 0 5 6 μm ;该粉末于 2 2 5 0℃无压烧结 1h ,其烧结密度为 2 0 7g cm3 ,达到理论密度的82 .5 % ,平均晶粒粒度为 5 0 μm .可见 ,气流粉碎能改善B4C的烧结性 .     

TiH2粉末制备钛合金的烧结脱氢规律及工艺

 以TiH₂粉末为原料,通过压制成型和烧结工艺制备粉末钛合金,不同于传统钛粉末冶金方法。通过热分析和热膨胀技术研究不同球磨粒度TiH₂粉末的脱氢和收缩规律,以此入手研究了TiH₂粉末压坯和TiH₂-Al-V粉末压坯的烧结致密特性,以及影响烧结过程的主要工艺因素,包括烧结温度、烧结时间、升温速率、压坯密度、压坯成型方式、合金体系,并对烧结组织进行了分析。结果表明,TiH₂粉末球磨后脱氢温度降低,粉末越细,开始温度越低。TiH₂粉末压坯在烧结过程中脱氢后获得新鲜钛,其易发生黏接并引起α-Ti的强烈收缩,这时烧结体很容易致密,并获得相对密度大于99%坯体;相比之下,TiH₂-Al-V粉末压坯烧结时因为合金元素的溶解,不如纯TiH₂粉末压坯的烧结容易致密。TiH₂-Al-V粉末经过成型、烧结脱氢可获得典型的层片状α+β钛合金组织,合金元素分布均匀。     

碳化硼烧结动力学和烧结机制

研究了碳化硼（Ｂ４Ｃ） 压坯烧结时线收缩和密度与烧结温度和烧结时间的关系,根据黄培云综合作用烧结理论,得出了表征密度参数与烧结温度关系的烧结方程以及烧结动力学方程．根据动力学方程的系数,推断碳化硼的主要烧结机制为体扩散,同时有晶界扩散发生．计算了烧结表观活化能．     

高温烧结α—Al_2O_3晶体演化的研究

用红外光谱法研究了高温烧结α—Al_2O_3的晶体演化过程,依其晶体结构的差异,将传统概念的α—Al_2O_3分为α_1—Al_2O_3、α_2—Al_2O_3、α_3—Al_2O_3、α_4—Al_2O_34种,还研究了烧结温度、烧结时间、物料粒度、添加剂等因素对α—Al_2O_3晶体演化过程的影响。     

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.     

超细晶粒W-Ni-Fe合金烧结收缩动力学特征

利用高温膨胀仪在氢气气氛下测定和研究了粉末平均晶粒≤150 nm 的W-(Ni-Fe)10%合金在烧结过程中的膨胀——收缩动力学曲线特征、起始收缩温度、剧烈收缩温度、收缩速率与W粉的平均粒径、烧结温度、升温速度以及压坯密度的关系.结果发现超细粉末压坯开始及剧烈收缩温度分别为970℃和1240℃,最大收缩速率为9μm/℃.压坯密度愈高,合金收缩率愈低; 压坯密度一定时,烧结温度愈高,合金收缩率愈大.     

粉末铁基高温合金的制备工艺研究

采用粉末机械合金化-温压成型-真空烧结等方法制备了氧化物弥散强化铁基高温合金MA956,并对其制备工艺和组织性能进行了研究。结果表明,高能振动球磨4h粉末颗粒细小均匀,已经基本实现了合金化,将其在120℃、500MPa条件下进行温压成型,压坯密度比常温模压工艺提高了0．3g／cm3;烧结温度对烧结体组织和性能有较大的影响,粉末压坯在1350℃烧结其致密度最高,为90．8％,且显微组织致密性好。     

超细α—Al_2O_3陶瓷粉体的研制

本文提出了明矾石酸法综合工艺流程,着重研究用氨分解法及AACH法从中间产品铵明矾中制取超细α—Al_2O_3的工艺。试验结果表明两种方法都能得到α—Al_2O_3,其颗粒度在0.5μm左右,纯度可达99.8％以上。α—Al_2O_3压坯在1660℃进行烧结保温1h,所得烧结体密度可达理论密度的95％。     

核反应堆控制材料—B4C的研究

本文通过试验确定了B_4C合成反应的最佳温度。x射线衍射分析表明:合成物为六方碳化硼和少量的游离碳,晶格常数测定及化学分析表明B/C小于4。分别采用常压烧结和热压烧结制成了B_4C陶瓷试样,测定和研究了不同烧结温度下,B_4C陶瓷的密度、气孔率、晶粒大小、抗弯强度及其相互关系,确定了B_4C的最佳烧成温度。用扫描电镜测定B_4C烧结体的晶粒尺寸为3～15μm,由膨胀仪测出B_4C的热膨胀系数为4.45～5.5×10~(-6)/℃。     

GdAlO粉体的溶胶凝胶法制备工艺及烧结行为研究

以Gd2O3、Al（NO3）3·9H2O和HNO3为原料，柠檬酸为络合剂，通过溶胶凝胶法制备前驱体，经过1000℃，保温2h热处理得到了纯相铝酸钆（GdAlO3）粉体。通过研究GdAlO3坯体样品的恒速无压烧结曲线发现，当升温速率为5℃／min时，样品在957℃开始收缩，烧结温度为1600℃时，最大收缩率为16．17％；通过计算得出GdAIO3坯体在烧结温度200-1000℃范围内平均线膨胀系数是9．38×10^-8／℃，以烧结曲线为基础，使用基于相对收缩率的Arrhenius关系，计算得到铝酸钆的烧结激活能为22．4kJ／mol，低于氧化铝的烧结激活能，说明其会促进氧化铝的烧结。     

工艺参数对反应烧结碳化硅导电性的影响

对碳化硅颗粒尺寸,工艺参数与反应烧结碳化硅导电性的关系进行了研究,试验结果表明,随着碳化硅颗粒尺寸的减小,生坯成型压力增加,烧结气氛压力增大,碳化硅电阻率也增大,且烧结温度对电阻率的影响不大,同时,对不同烧结工艺下显微结构与电阻率的关系进行了分析讨论。     

碳对B4C的烧结行为及显微结构的影响

研究碳添加量对富硼Ｂ４Ｃ粉末常结性能的影响，本文利用Ｘ射线衍射仪、光学、扫描电镜对烧结体的成分、显微结构进行分析。实验结果表明，添加碳不仅可提高烧结体的致密度，而且可细化晶粒，改善气孔的数量、形态和分布。当添加１１％碳的粉末在２１５０℃烧结时，得到密度≥９５％的理论密度（ＴＤ）的致密体。通过对烧体的化学成分及显微结构分析表明，碳与富硼Ｂ４Ｃ粉末之间的固溶反应，引起Ｂ４Ｃ粉末颗粒重排、活度提高、物质     

利用反应烧结法制备多孔碳化物陶瓷

利用反应烧结的方法,通过甲烷碳化还原三种过渡金属氧化物( Cr2 O3、TiO2和WO3)压坯,制备了其相应的多孔形态的碳化物( Cr3 C2、TiC和WC)陶瓷。通过扫描电子显微镜观察检测,对反应烧结产物的表面和截面形貌进行了分析,并对这三种过渡金属碳化物的孔隙结构进行了初步的表征。通过物相分析研究了反应烧结的动力学过程,发现利用含体积分数10%甲烷的混合气体碳化还原制备多孔TiC和WC陶瓷的起始温度分别为1200℃和1000℃,低于这两个温度时发生其他相变,有其他中间产物生成。利用反应烧结的方法制备多孔Cr3 C2陶瓷时,反应烧结温度越高,碳化铬陶瓷的骨架和孔隙平均尺寸越大。     

SiC的固相热压烧结

以α－SiC粉末为起始原料，B和C粉末为助烧剂，采用适当的热压烧结工艺，在1950℃，25MPa条件下获得了相对密度为97.8％的α－SiC块体陶瓷．其抗弯强度和断裂韧性值分别为383MPa，4.95MPa·m1／2．并初步研究了致密化机理．     

微波烧结法制备WC-10Co硬质合金

以直接还原碳化方法制备的超细碳化钨-钴复合粉末为原料，采用微波烧结、放电等离子体烧结、真空烧结制备碳化钨-钴硬质合金，研究1200℃的烧结温度下，不同烧结方法对碳化钨-钴硬质舍金性能的影响。微波烧结超细WC-10Co复合粉末，在1200℃的烧结温度下保温7min，制备了综合性能优良的超细WC-10Co硬质合金，相对密度达到99．5％，洛氏硬度为HRA92．5，矫顽力为30．0kA／m，磁饱和度为83％，平均晶粒粒度≤350nm。与采用常规烧结方法得到烧结体相比，烧结时间显著减少，烧结体性能提高；与放电等离子体烧结相比，晶粒异常长大得到-定的控制。     

放电等离子烧结制备超细WC-Co硬质合金

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了超细WC-10Co硬质合金.研究了烧结温度及烧结气氛对WC-Co硬质合金组织及性能的影响.研究发现:烧结体密度随烧结温度的升高而增大,但由于钴的蒸发,合金的成分偏离了原粉末的成分,且随着烧结温度的升高及炉内气压的降低,钴的蒸发速率加大.因此,通过提高炉内气压,可以使合金的成分基本接近原粉末成分,降低了合金的成分偏离.结果表明:炉内气压升高到200 Pa,烧结压力为30 MPa时,在1250℃烧结WC-10.07Co粉末5 min,烧结体中钴的质量分数可以控制在10.02%,密度和硬度分别达到了14.62 g.cm-3和HRA 92.4.     

氧化铝／碳化钛复合材料的无压烧结

以γ－Ａｌ２Ｏ３活性碳，刚玉砂和石墨粉为埋粉，在由液ＮＨ３分解产生的Ｎ２和Ｈ２气氛中，采用无压烧结方法制备了氧化铝／碳化钛复合材料，研究了埋粉成分，升温速度等烧结性能的影响，实验结果表明，无压烧结产品的显微结构和机械性能上与热压产品比较没有明显的差异。     

氧化物结合碳化硅复合材料的研究

通过对氧化物结合碳化硅复合材料中添加的氧化物种类和数量，以及烧结温度、试样尺寸的分析发现：氧化钙的加入有利于试样抗弯强度的提高；氧化硅的质量分数为0.5%时试样抗弯强度最高，达42.3MPa；最高烧结温度为1530℃时试样无晶粒长大现象，抗弯强度较高；试样的强度有明显的尺寸效应，尺寸越大，既试样的有效体积越大，则试样的断裂概率越大，抗弯强度越低。     

双层烧结铁基材料的制备及其组织性能

采用加压烧姑工艺制备了双层烧结铁基材料，研究了合金元素对高合金层烧结致密化的影响及其在界面区的分布规律，分析了该材料的显微组织和力学性能。研究结果表明：提高C和Mo的含量有利于高合金层的致密化，而提高V含量阻碍其致密化。双层烧结铁基材料综合了高合金层和基体层的优点，抗弯强度达1980MPa,冲击韧性达18J／cm^2，洛氏硬度为50。高合金层呈脆性解理断裂，基体层呈韧性断裂；C和Mo和V在界面区的扩散受到抑制，其中Mo和V集中分布在碳化物中；Cr在界面区有一定程度的扩散，Cr在高合金层中的分布相对均匀。