烧结温度对Cu-P金属结合剂堆积磨料 结构和性能的影响

在不同烧结温度下,以Cu-P合金为结合剂制备金刚石堆积磨料.利用差热分析(DTA)和X射线衍射(XRD)测试Cu-P合金的熔化特性与物相组成,采用扫描电镜(SEM)方法对堆积磨料的显微结构、金刚石和结合剂界面润湿性进行分析,并测试堆积磨料的单颗粒抗压强度、冲击韧性、气孔率、平均孔径尺寸等物理性能.对比了不同温度下烧结制备的堆积磨料的磨削性能,并阐述磨料磨损机理.结果表明,760℃烧结的堆积磨料,Cu-P结合剂对金刚石的包裹程度好,润湿性好,金刚石出刃高度适宜,并具有优异的力学性能.其单颗粒抗压强度、冲击韧性、气孔率、平均孔隙尺寸分别为23 N、78％、29.33％、18.53μm.760℃烧结的堆积磨料具有最优的磨削性能,磨削后砂轮中的堆积磨料处于半磨损状态,当氧化锆陶瓷的磨削比为24.8时,工件表面粗糙度为1.01μm.     

高温高压下α-Si3N4的相变

在压力为5.2～5.7GPa,温度为1100～1300℃,保温保压时间为15min的条件下,对添加有Y2O3、Al2O3助剂的α-Si3N4微粉进行了高温高压烧结实验,以探索α-Si3N4的相变.对样品进行了X射线衍射、扫描显微观察及密度测量.实验结果表明,α→β相转变开始于1100～1200℃之间,其相转变程度随温度、压力的升高均有所提高,在5.7GPa/1300℃时,发生完全的相转变.相转变完成的烧结样品由长柱状β-Si3N4晶粒组成,晶粒间相互交错,结构均匀致密,断面有明显的晶粒拔出现象.根据实验数据拟合了大致的两相相界方程,并讨论了相关的相变机制.     

Y-TZP纳米陶瓷的制备、结构及力学性能

采用沉淀法制备的Y-TZP纳米粉体经冷压成型后烧结成Y-TZP纳米陶瓷.结果表明,Y-TZP纳米陶瓷的密度随着烧结温度的升高和烧结时间的延长而增大,但随成型压力和初始粉体颗粒的增大而减小.而陶瓷平均晶粒尺寸随成型压力的增大和烧结时间延长而长大.烧结过程中大量单斜相ZrO2生成改变了Y-TZP纳米陶瓷的烧结行为和微结构.采用无压烧结获得了相对密度为98%、平均晶粒尺寸为60 nm的Y-TZP纳米陶瓷.Y-TZP纳米陶瓷的显微硬度主要取决于陶瓷的相对密度、相结构和晶粒尺寸,即陶瓷的四方相质量分数越高,相对密度越大,晶粒尺寸越小,则显微硬度越高.     

金刚石表面金属化

主要介绍了金刚石表面金属化原理、模型及作用,以及金刚石表面金属化的几种制备方法:化学镀加电镀、真空物理气相沉积镀、化学气相镀、真空蒸发镀、粉末覆盖烧结镀覆,并对各种镀覆方法的镀覆特征和应用效果作了比较.从应用情况看,真空微蒸发镀覆技术、粉末覆盖烧结镀覆和低温电镀均可以显著提高工具寿命.     

Ba4.5La9(Ti1-ySny)18O54微波介质陶瓷的制备与表征

采用传统固相烧结工艺,制备了Ba4.5La9(Ti1-ySny)18O54陶瓷.研究了不同SnO2添加量对烧结体性能、晶相组成以及晶粒形貌的影响.结果表明:加入SnO2后,烧结体均能在1300～1450℃内烧结致密,随SnO2加入量的增多,烧结体介电常数线性下降,品质因数(Q·f)提高;在SnO2加入量为0.1mol时,获得较优性能,εr＝106.74,Q·f＝2354.22GHz(测试频率为2～4GHz);烧结体的主晶相为类钙钛矿型钨青铜结构固溶体,不随SnO2添加量变化.扫描电镜(SEM)分析表明,SnO2的加入能够抑制晶粒的生长,当加入量为0.1mol时,生成了少量富Sn方形颗粒,柱状晶粒尺寸显著减小.     

熔渗法合成金属结合剂金刚石烧结体的研究

本文采用熔渗法和事法进行了合成金属结合剂金刚石烧结体的对比实验；对实验结果进行了讨论；研究了金刚石的粒度对烧结体磨耗比的影响；探讨了两种方法的使用范围。     

金刚石表面镀Ti对Cu40Ni30Fe20Sn5Ti5/金刚石复合材料界面反应行为的影响

以Cu40Ni30Fe20Sn5Ti5多主元合金粉末和表面镀覆Ti层的金刚石颗粒为原料,采用放电等离子烧结方法制备复合材料,研究Ti镀层对黏结相和金刚石的界面反应情况以及复合材料力学性能和磨损性能的影响。研究结果表明：金刚石表面镀覆Ti层后,界面处反应生成的TiC层更加连续致密,提高了金刚石磨粒与黏结相的界面结合强度,使得复合材料具有更高的横向断裂强度。金刚石表面镀覆的Ti层降低了烧结过程中金刚石的石墨化程度,保证摩擦过程中金刚石晶体的完整性和出露高度,提高了复合材料的磨损效率和磨耗比,同时降低了复合材料的体积磨损率。因此,金刚石表面镀覆Ti层可有效地提升多主元合金/金刚石复合材料的服役性能。     

氧化锆流延基片的烧结温度及其性能研究

比较了3种不同的烧结温度对氧化锆流延基片性能的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,基片的收缩率和相对密度增加、硬度增加、气孔率减小、晶粒和气孔的平均尺寸均有所增加.在1 500 ℃保温3 h可以获得较高的致密度(相对密度97.8%)和合适的晶粒尺寸,试样在1 073 K时离子电导率为1.187×10-2S·cm-1,烧结体物相主要为四方相.     

球磨时间对Mg2Si组织和性能的影响

采用机械合金化+热压烧结制备Mg2Si金属间化合物.研究球磨时间对烧结产物的物相、微观形貌、硬度及致密度的影响.结果表明:随着球磨时间的延长,Mg、Si粉末的晶粒得到细化,机械合金化过程中没有形成Mg2Si,Mg2Si的形成需要一定的孕育期,热压烧结后产物的组织更加均匀,烧结过程中反应更加充分,硬度和致密度呈现先增大后减小的趋势.     

氧化锌纳米晶高温高压下的晶粒演化

研究了ZnO纳米晶高温高压下的晶粒演化, 用MDI/JADE5 X射线衍射仪和XL30S-FEG场发射扫描电子显微镜对高压样品的相组成、晶粒尺寸及微观形貌进行了表征. 结果表明, 高压下, 200℃氧化锌纳米晶粒已经迅速长大. 300℃(包括300℃)以下, ZnO纳米材料中晶粒长大和晶粒减小的现象并存, 1 ~ 3 GPa烧结体晶粒尺寸随着压力的升高而增大, 4 ~ 6 GPa烧结体的晶粒尺寸随着压力的升高而减小. 400℃(包括400℃)以上, 1 ~ 6 GPa烧结体的晶粒尺寸随着压力的升高而不断增大. 在特定条件下, 可以获得高性能的ZnO纳米块体材料.     

Cu40Ni30Fe20Sn5Ti5多主元合金/金刚石复合材料界面反应行为

采用放电等离子烧结方法制备Cu40Ni30Fe20Sn5Ti5多主元合金/金刚石复合材料,通过热力学计算和实验研究黏结相和金刚石的界面反应,分析界面反应对复合材料力学性能及磨损性能的影响。研究结果表明：烧结过程中,多主元合金黏结相中的Ti元素与金刚石在界面处发生了化学反应,生成TiC,且TiC层的厚度随着烧结温度和压力的升高而增加。在950℃烧结的复合材料中,TiC层较厚且致密,黏结相与金刚石界面结合良好,材料的硬度和横向断裂强度最高,此外,金刚石出露良好,能发挥较好的磨损作用,耐磨损性能也最好。当烧结温度高于950℃时,金刚石受到热损伤导致石墨化程度增加,多主元合金黏结相和金刚石的界面结合强度减弱,复合材料的横向断裂强度和磨损性能均降低。因此,适当的界面反应可提升金刚石复合材料的服役性能。     

微波烧结Y2O3-ZrO2陶瓷的特异性

用微波和常规方法烧结了Y2O3掺杂量为2%(摩尔分数)的ZrO2陶瓷(2Y-TZP陶瓷).用X-射线衍射法(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)观测了材料的相组成和显微结构,同时研究了材料的致密性和力学性能.结果表明尽管微波烧结的样品平均晶粒尺寸比临界晶粒尺寸大很多,但其四方相的含量却比常规烧结的样品多;微波烧结的2Y-TZP陶瓷抗弯强度较高.     

恒温时间对PCD复合片高频感应钎焊性能影响研究

采用AgZnCuMnNi钎料高频感应钎焊聚晶金刚石复合片(PDC)与硬质合金,研究了690℃钎焊温度下不同恒温时间对其钎焊性能的影响.利用扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪等对钎缝界面和聚晶金刚石(PCD)层的热损伤进行了分析,并测试了钎缝抗剪强度.结果表明:钎缝内主要存在Ag基固溶体、Cu基固溶体、Cu0.64Zn0.36相和少量MnNi相,恒温时间15s时,含Cu基固溶体、Cu0.64Zn0.36相和MnNi相的灰黑色晶粒对钎缝起到弥散强化作用,钎缝抗剪强度达最大值350.6MPa;随着恒温时间的延长,灰黑色晶粒平均等积圆直径逐渐变大,钎缝边界形成连续金属间化合物层,抗剪强度下降;PCD层的热损伤随钎焊中恒温时间的延长而加剧,生产中应采用较短的恒温时间.     

i_(2-x)Pb_xS_2Ca_2Cu_3Oy陶瓷的超导电性及显微结构分析

报道用直接烧结和二次烧结工艺制备Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3Oy超导陶瓷,X=0.2,0.3,0.4,0.6,0.7。各样品的Tc(zero)>105K。对样品的显微结构分析表明,只有片状和层状晶粒是超导晶粒;掺Pb对超导相的形成和超导晶粒的生长均有重要-影响;直接烧结工艺有利于Tc(zero)的提高;二次烧结工艺有利于超导晶粒生长和消除杂相。     

超细/纳米W-10%Cu复合粉末制备与烧结工艺

采用溶胶-喷雾干燥-共还原法制备超细/纳米W-10%Cu(质量分数)复合粉末,将该粉末压制成形后进行一步烧结,研究粉末制备过程中的工艺参数对粉末晶粒尺寸、比表面积、粒度、氧含量、相组成和形貌的影响以及烧结参数对烧结体密度的影响.研究结果表明:复合氧化物粉末可在较低温度下还原较完全,还原后的W-10Cu复合粉末粒度细小,团聚体粒度为100 nm左右,单颗粒晶粒粒度约为22.6 nm,W-10%Cu复合粉末在1 350～1 400 ℃烧结可达近全致密,其显微组织主要是细小的球形钨晶粒均匀弥散分布在铜相中,其中钨晶粒粒度约为1.0 μm.     

片式电感用NiCuZn铁氧体材料制备性能研究

采用传统的固相法制备出Ni0.45Cu0.14Zn0.41Fe2O4铁氧体材料,通过掺杂1.2wt V2O5助烧剂对材料进行低温烧结(880℃~920℃)。并通过XRD,SEM,VSM以及磁导率测试对材料进行分析和表征。结果表明:NiCuZn铁氧体实现了良好的低温烧结,成像单一、晶粒均匀,饱和磁化强度达到了67.92 emu/g,磁导率也达到了220。表明稳定的材料性能可以满足片式电感的应用要求。     

添加氧化镧WC-11Co-2.1TaC硬质合金的组织及性能

硬质合金的晶粒度和组织均匀性是制约其性能的关键因素。为了细化晶粒,改善组织,提高合金性能,采用粉末碳化、冷压烧结技术,以W、Co、Ta为原料,La_2O_3为添加剂,制备WC-11Co-2.1Ta C硬质合金,研究添加La_2O_3对硬质合金组织和力学性能的影响。结果表明:添加0.2%~0.4%La_2O_3可抑制WC-11Co-2.1Ta C硬质合金组织WC晶粒聚集生长,使组织均匀,WC相邻接度减小,WC/Co接触面积增大,提高抗弯强度;当La_2O_3添加量增加到0.6%时,合金组织偏聚,WC晶粒严重聚集生长,WC相邻接度增大,提高了硬质合金抵抗显微金刚石压头的刻入能力,增大了显微硬度。     

热处理YT14硬质合金微观结构与性能的关系

用XRD分析了YT14硬质合金在常规烧结态和不同淬火温度的热处理态下粘结相的相组成以及WC相和(Ti,W)C固溶体相的微观应力,用EDX技术测定了Co粘结相成份,用TEM大量观察了合金的显微结构。结果表明,淬火处理使W、Ti原于在粘结相中的平均浓度增加,从而改善了粘结相的相组成;部分结晶较完整又有较大尺寸的WC晶粒边缘出现滑移台阶,降低了WC晶粒间的邻接度,减少了粘结相的平均自由程;回火处理降低了WC相和(Ti,W)C相的微观应力,使合金的性能进一步提高。     

金刚石/硅复合材料的制备和导热性能

为探索新型热沉用散热材料,采用高温高压方法烧结制备了金刚石/硅复合材料,并研究了金刚石大小粒度混粉、金刚石含量、渗硅工艺以及金刚石表面镀钛对复合材料的致密度和导热性能的影响.结果表明:在大粒度金刚石粉中掺入小粒度金刚石粉、渗硅和金刚石表面镀钛处理都可提高金刚石/硅复合材料的致密度和热导率;随着金刚石含量增大,复合材料热导率提高;其中75/63μm镀钛金刚石颗粒与40/7μm金刚石颗粒的混粉,当混粉质量分数为95%时,在4～5GPa、1400℃高温高压渗硅烧结,金刚石/硅复合材料的热导率可高达468.3W·m-1·K-1.     

多层晶粒生长法制备织构化CaBi_4Ti_4O_(15)压电陶瓷

采用新型的丝网印刷晶粒定向技术,以Bi2O3,CaCO3和Ti O2纳米粉体为原料,无需模板晶种直接制备出高度织构化的CaBi4Ti4O15陶瓷.系统研究了烧结温度、时间、升温速度以及原料粉体颗粒度对晶粒定向的影响,在1000～1180℃范围内烧结4h后获得高达94.1%的晶粒取向度.利用XRD和SEM等手段探讨了丝网印刷工艺的晶粒定向生长机理,认为丝网印刷可获得极薄的颗粒层,层间存在间隙,各层内的颗粒由于在平行界面方向生长不受限制,使其该界面方向的晶粒尺寸大于其它方向,从而最终得到晶粒高度定向的陶瓷.