高性能Ti(C,N)基金属陶瓷的制备与组织研究

采用特殊工艺进行了金属陶瓷材料原料粉体的氮化处理,并对粉体的氮化效果进行了SEM、XRD和EDS能谱分析,检测氮化制备出的(Ti, W,Mo)(C,N)固溶体粉末的固溶效果.采用该氮化预固溶粉体,17%Ni粉,8%Mo粉的添加方式进行了金属陶瓷刀片的烧结,并对烧结后的刀片断口形貌、组成成分、相关物理和力学性能进行了分析.结果表明,采用此氮化工艺烧结的Ti(C,N)基金属陶瓷材料,呈现出典型“芯—环”壳层结构,其“芯”部富含Ti元素,“环”部富Mo和W元素.该壳层结构显著提高了金属陶瓷材料的强韧性.因此,采用此氮化工艺烧结的Ti(C,N)基金属陶瓷料性能超过传统Ti(C,N)基金属陶瓷材料性能.     

Ti(C,N)基金属陶瓷的性能与发展

Ti(C,N)基金属陶瓷是 2 0世纪 70年代出现的一种新型工具材料 ,具有许多优良的性能 ,因而得到了广泛应用。文章概述了 Ti(C,N)基金属陶瓷的发展过程和研究现状 ,总结了有关金属陶瓷的研究成果 ,并指出了 Ti(C,N)基金属陶瓷的发展趋势。     

Ti(C,N)基金属陶瓷烧结性能及其组织的研究

研究了温度与碳含量对Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷烧结性能及组织的影响，研究结果表明：材料的抗弯强度对烧结温度最敏感，而密度、硬度、平均线收缩系数对烧结温度的敏感性依次递减；材料中碳粉含量增加时，会使其烧结温度明显降低，当添加量为２．２％时，金属陶瓷组织中会出现石墨相，使材料的抗弯强度下降．     

微波烧结制备Ti(C,N)基金属陶瓷

从现阶段研究情况来看金属陶瓷刀具材料有着极为广泛的应用前景,硬度比硬质合金高,抗弯强度和断裂韧性比陶瓷刀具高,更适合加工淬硬钢与高强度钢。微米和纳米改性金属陶瓷刀具材料是陶瓷材料研究的重要领域。本文着重讨论如何用微波烧结技术制备超细Ti(C,N)基金属陶瓷,并重点研究烧结温度、保温时间和纳米粒子添加量等因素对材料组织与性能的影响规律。     

利用废Ti(C,N)基金属陶瓷制备化学试剂

报道了利用无机酸溶解、焙烧、浸取、结晶、沉淀等方法,从废Ti(C,N)基金属陶瓷中分离(Ti、W、Mo、Ni)各种金属成分,制备12-磷钨酸(H3PW12O40)、12-磷钼酸(H3PMo12O40)、固体超强酸(SO4^2/TiO2)、硫酸镍等化学试剂的原理与工艺．     

SiC对Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织和性能的影响

分析了SiC添加量对真空烧结Ti(C,N)基金属陶瓷的微观组织、力学性能、耐腐蚀性能及耐磨性能的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及扫描电镜能谱仪(EDS)等表征技术分析了金属陶瓷组织及成分．结果表明：SiC的添加改变了金属陶瓷的微观组织,由黑芯-灰环结构演变为黑芯-白内环-灰外环,再演变为黑芯-白环;金属陶瓷的组织随着SiC的添加变得均匀,晶粒尺寸减小,力学性能先增强后减弱;含1.0%SiC的金属陶瓷具有最佳的综合力学性能,抗弯强度、硬度、断裂韧性分别达到2 020 MPa,90.5 HRA,12.2 MPa·m1/2;金属陶瓷的耐腐蚀性能随着SiC的添加不断降低,这归因于粘结相中合金元素含量的下降,白色环形相及富含W和Mo的白色颗粒的出现,以及孔洞的存在等;未添加SiC的金属陶瓷具有最好的耐腐蚀性能;金属陶瓷的耐磨性能的变化趋势与力学性能一样,先增强后减弱,含1.0%SiC的金属陶瓷具有最优的耐磨性能．     

纳米氮化硼含量对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响

在氮气环境下,采用微波烧结技术制备氮化硼纳米粒子增强Ti(C,N)基金属陶瓷,采用SEM观察了其显微组织,并考察了BN含量对材料力学性能的影响.研究表明:纳米氮化硼对Ti(C,N)基金属陶瓷具有明显强化作用,添加1.5%纳米氮化硼时,复合材料的力学性能最佳,抗弯强度(TRS)提高了21.6%,硬度(HRA)提高了1.6%.纳米氮化硼的加入,阻碍了Ti(C,N)颗粒的溶解,金属陶瓷的断口形貌表现为穿晶断裂.     

Ba_(1-x)Ca_xZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3陶瓷的晶体结构、储能性能及其极化机理

采用柠檬酸盐法制备名义组成为Ba_(1-x)Ca_xZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3(x=0、0.05、0.10)的陶瓷材料,分析了不同钙含量对陶瓷样品结构及储能性能的影响。结果表明,x=0和x=0.05的陶瓷材料显微结构均呈现出双峰式晶粒尺寸分布,而x=0.10的陶瓷样品晶粒大小分布均匀;随着钙含量增加,Ba_(1-x)Ca_xZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3晶格常数逐渐减小,晶体结构呈现单一钙钛矿相,当x=0.10时,陶瓷样品储能性能恶化;陶瓷材料储能性能与缺陷偶极子诱导的极化团簇转向行为有关。通过分析介电常数、介电损耗和交流电导率随测试频率的变化规律,证实了样品中极化实体的极化行为与氧空位跃迁存在关联。     

纳米TiN粉改性Ti(C,N)基金属陶瓷的制备工艺

在基体中添加纳米TiN粉(质量分数为0.05)的条件下,用三点弯曲法和扫描电镜等研究了粉末单向冷模压压制工艺和烧结技术对Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能和微观组织的影响.实验结果表明:烧结坯的抗弯强度先随生坯的压制压力(≤150 MPa)增加而增加,随后(210 MPa~600 MPa)增加缓慢,最后(≥600MPa)下降;烧结坯的变形率则随生坯的压制压力(≥300 MPa)增加而增大;最佳生坯的压制压力范围是150MPa~210 MPa.实验结果表明:两阶段烧结法优于传统烧结法,烧结坯的微观组织均匀,抗弯强度增加.     

制备工艺条件对纳米Ti_(1-x)S_xO_2薄膜光催化活性的影响

以硫脲为S的源物质,以钛酸丁酯为TiO2的前驱体,以蜂窝陶瓷为载体,采用改进的溶胶-凝胶-浸渍提拉法制备Ti1-xSxO2薄膜,探讨热处理温度、S掺杂量及涂膜等工艺条件对Ti1-xSxO2薄膜的光催化活性的影响。研究结果表明：掺硫TiO2光催化剂在可见光区的吸收强度增大;采用溶胶-凝胶-浸渍提拉法制备Ti1-xSxO2光催化剂的最佳工艺条件是：硫脲与Ti（OBu）4摩尔比为3：1,煅烧温度为600℃,涂膜层数为6。在最佳工艺条件下制备的Ti1-xSxO2纳米薄膜对亚甲基蓝的降解率可达100％。     

Mo2 NiB2基金属陶瓷的制备与性能

采用单质硼粉、镍粉和钼粉结合反应硼化烧结法制备了Mo2 NiB2基金属陶瓷,研究了Mo2 NiB2基金属陶瓷在烧结过程中的物相转变和尺寸变化以及烧结温度和保温时间对其力学性能和显微组织的影响.结果发现：随着烧结温度升高,材料物相逐渐由单质相变为二元硼化物相和三元硼化物相,并且材料的尺寸先发生细微收缩,再在硼化反应过程中逐渐增加,最后在液相烧结过程中逐渐减小;随着烧结温度升高,Mo2 NiB2基金属陶瓷的抗弯强度和硬度先增加后减小,在1290℃达到最大,分别为1346.5 MPa和83.7 HRA,并且硬质相颗粒逐渐粗化;保温时间对材料性能的影响与烧结温度一致,但在保温30 min时抗弯强度最大(1453.3 MPa),保温60 min时硬度最大(83.7 HRA).     

Ti(C,N)基金属陶瓷的研究现状及发展趋势

Ti(C,N)基金属陶瓷是一种新型工具材料，本文介绍其发展过程和研究现状，并指出其发展趋势。     

La_(1-x)Sr_xMnO_3阴极材料的制备及性能

溶胶-凝胶法制备单相性、均匀性较好的La(1-x)SrxMnO3（x=0．1,0．2,0．3,0．4,0．5）纳米微粉系列样品,并用X射线衍射分析样品的结构类型．考察样品的烧结特性和高温电导率随晶粒尺寸的变化规律．通过电池伏安特性曲线的测量,对锰酸锶镧作为（ZrO2）0.92（Y2O3）0.08电解质燃料电池阴极的性能进行研究．     

Mg_2Si_(1-x)Sn_x合金的组织和性能

采用机械合金化+热压烧结制备Mg_2Si_(1-x)Sn_x(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8)合金,对合金的组织性能进行了研究.结果表明:Mg2Si中的部分Si被Sn替代,晶体结构并不发生改变.随Sn替代量的增加,合金的点阵常数逐渐增大,整个XRD衍射峰向低角偏移增大,致密度先增大后减小,晶粒得到细化.随Sn替代量的增加,合金的抗压强度、抗弯强度先增大后减小,断裂方式由解理断裂向准解理断裂转变;引入Sn元素,Mg2Si1-xSnx的力学性能和热电性能得到提高,当x=0.4时,合金具有最佳的综合性能.合金的强化是由细晶强化、固溶强化和第二相强化3种机制共同作用的结果.     

三元硼化物基金属陶瓷的制备及性能研究

研究了三元硼化物基金属陶瓷的制备工艺、性能测试及烧结温度对其性能的影响，发现在1280℃下合成的三元硼化物基金属陶瓷具有较好的力学性能。用扫描电镜对三元硼化物基金属陶瓷进行了必要的显微结构分析，为此类金属陶瓷的研究提供了重要的理论和实用价值。     

Ba_(1-x)Ca_xZr_yTi_(1-y)O_3纳米材料的合成、结构与性能

采用常压水相法 ,在100℃以下制备了一系列Ba1 -xCaxZryTi1 -yO3 固溶体纳米粉末(0≤x≤0.5,采用常压水相法 ,在100℃以下制备了一系列Ba1 -xCaxZryTi1 -yO3 固溶体纳米粉末(0≤x≤0.5,0≤y≤3),经XRD物相分析和d -间距 -组成图证明 ,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体 ,结果符合Vegard定律.TEM形貌观察 ,粒子为均匀球形 ,平均粒径70nm.通过制陶实验 ,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数以及介电常数随温度的变化 ,结果发现 ,用软化学方法在BaTiO3 中掺入适量钙和锆 ,由于掺杂离子均匀进入母体晶格 ,引起tc 降低 ,室温介电常数达9200 ,比BaTiO3 纯相提高6倍.     

Ti（C,N）基金属陶瓷烧结性能及其组织的研究

研究了温度与碳含量对Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷烧结性能及组织的影响，研究结果表明：材料的抗弯强度对烧结温度最敏感，而密度、硬度、平均线收缩系数对焙烧温度的敏感性依次递减；材料中碳粉含量增加时，会使其烧结温度明显降低，当添加量为２．２％时，金属陶瓷组织中会出现石墨相，使材料的抗弯强度下降。     

点阵参数法测定Fe_(2+x)Ti_(1-x)Sn_y固溶度

利用X射线衍射技术和电子显微镜能谱分析方法研究测定了化合物Fe2+xTi1-xSny的晶体结构和点阵参数,并利用点阵参数法结合电子显微镜能谱分析方法测定了该化合物的同溶度范围,结果表明,在Fe2+xTi1-xSny化合物中,x有较大的变化范围(-0.05相似文献   

粉末粒度对Ti（C,N）基金属陶瓷组织与性能的影响

采用细碳化物粉末来提高金属陶瓷的抗弯强度，达到细化增韧的目的，研究表明，细粉表面能大，对烧结过程提供的驱动力大，并由于硬质相ＴｉＣ粉末的粒度分布范围窄，且较均等，颗粒之间容易接近热力学上的平衡，可获得细小而较均匀的显微组织，其线收缩率比粗粉的高，烧结体的密度也高于粗粉的，使金属陶瓷的抗弯强度明显地得到提高。     

pH对改进Pechini法制备Ba_(0.92)Sr_(0.08)Ti_(1-x)Zr_xO_3纳米粉体结构的影响

通过对Pechini法改进,在不同pH和锆离子掺杂量下制备了Ba_(0.92)Sr_(0.08)Ti_(1-x)Zr_xO_3(x=0~0.12,BSTZx)纳米粉体.通过物相结构的表征得到在锆离子掺杂量为0.03时,BSTZx纳米粉体具有较高的结晶度.通过XRD、SEM和激光粒度仪分别表征不同pH下BSTZ0.03纳米粉体的物相结构、形貌和粒径分布.结果表明,pH为6.5时制备的BSTZ0.03纳米粉体粒不易团聚、粒径分布窄且结晶度高.