双粒度配比钨粉对W-10Cu复合材料致密化、组织与性能的影响

在粒径为0.5,2.5,7.5和24 μm的钨粉中,按粒径比3:1,5:1,10:1和15:1分别选取2种粒径进行配比,粗颗粒与细颗粒的质量比均为3:1,然后将不同配比的钨粉压制成钨骨架渗铜,获得W-10Cu复合材料,研究不同粒径配比对材料的密度、硬度、电导率等性能及其显微组织的影响.研究结果表明:随着粒径比的增加,材料的密度、硬度和电导率也随之提高;当粒径配比为10:1和15:1时,熔渗W-10Cu材料的致密度达到98.9%以上,其电导率达到23.8 S/m以上,钨颗粒之间相互黏结,产生了明显的烧结颈.     

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.     

钼合金表面MoSi2涂层的制备工艺和形成机理

采用包埋渗硅法在钼合金表面上制备MoSi2涂层,研究粉料成分、粒度和反应时间对涂层厚度的影响,分析MoSi2涂层的形成机理。研究结果表明:随着粉料中硅粉和活化剂粉末含量的增加,涂层的厚度呈现先增加后降低趋势;粉料中活化剂的质量分数为10%时,能够制备厚度为130μm的涂层;高能球磨能够提高粉末的表面活性,促进涂层生长,球磨30 h的硅粉粉料在高温下渗硅15 h后,涂层厚度能够达到160μm。MoSi2涂层的生长受扩散反应过程控制,形成的涂层包括2层:外层为MoSi2层,内层为Mo5Si3过渡层。     

W-TiC合金的烧结行为及其显微组织演变

采用粉末冶金方法制备W-TiC合金,研究W-TiC合金的烧结行为,并对合金的显微组织演变进行分析。结果表明:W-TiC合金粉末具有高的烧结活性,合金致密化过程主要发生在1 500~1 800℃,经1 800℃常压烧结120 min后,合金相对密度即达97.5%;当温度提高至1700℃甚至更高温度后,合金显微组织均匀性明显改善;在高温烧结过程中,添加TiC与W形成(W,Ti)C固溶体以及含W,Ti,C和O元素的复合物粒子相,均匀分布在W基体中,有效地抑制了W晶粒长大,提高了合金性能;在1 950℃烧结120 min后,其相对密度为98.1%,显微硬度达最大值HV670.4,相对纯W提高29.3%。     

表面活性剂对制备纳米(W,Ni,Fe)复合氧化物粉末的影响

研究了Zeta电位、pH值以及十六烷基三甲基溴化铵、N,N-二甲基甲酰胺和聚乙二醇-1000这3种表面活性剂对含(W,Ni,Fe)盐溶胶体系中颗粒粒度的影响,并分析了表面活性剂对制备纳米级(W,Ni,Fe)复合氧化物粉末的作用;采用DELSA 440SX Analyzer Control粒度分析仪测试溶胶中颗粒尺寸和颗粒表面的Zeta电位;并用高倍扫描电镜(SEM)观察经喷雾干燥和煅烧处理后复合粉末的形貌.研究结果表明:(W,Ni,Fe)复合氧化物粉末表面的Zeta电位的绝对值呈现出增大→减小→增大→减小的趋势,体系的等电点为6.6;添加表面活性剂使体系的Zeta电位产生了漂移,当加入0.6 g·L-1的聚乙二醇-1000时,体系的等电点为5.3;3种表面活性剂对(W,Ni,Fe)溶胶体系的作用从小到大的顺序为十六烷基三甲基溴化铵,N,N-二甲基甲酰胺,聚乙二醇-1000;与未添加表面活性剂的喷雾干燥粉末相比,添加0.6 g·L-1的聚乙二醇-1000并经煅烧处理后的复合氧化物粉末颗粒细,颗粒分散均匀,颗粒为球形或近球形.此外,建立了粉末颗粒在干燥过程中受毛细管作用力的模型,并对表面活性剂在粉末干燥过程中的作用机理进行了研究.     

PIM高密度合金在液相烧结过程中的变形

研究了高密度合金在液相烧结中的变形 ,提出了变形模型 .实验结果表明 ,随W含量降低、液相烧结温度提高、保温时间延长 ,变形将更为严重 .变形的结果使得显微组织、性能和尺寸发生很大的变化 .根据变形模型 ,可以预测控制变形的方法 .     

尺寸和球磨对细晶钨粉烧结体致密度的影响

采用溶胶喷雾干燥-煅烧-氢热还原法制备了粒径为0.14μm的超细纯钨粉末。研究不同球磨(干磨,湿磨)方式对钨粉形貌以及粉末成形性的影响,探讨纯钨样品性能随样品不同尺寸(2.5mm厚小样品和2cm厚大样品)的变化。此外还详细研究了纯钨烧结体组织形貌、晶粒尺寸等性能随球磨方式及样品尺寸的变化规律。结果表明,使用干磨法和湿磨法球磨处理都可以有效提高粉末的成形性。使用干磨法球磨制备的粉末的烧结体致密度高于湿磨法所制备的,且在大尺寸样品中其致密度分布也较湿磨法所制备粉末的烧结体更加均匀。湿磨粉颗粒粒径分布较广,颗粒容易长大。干磨粉由于活化效果较弱,烧结体颗粒更加细小。     

纳米晶W-Ni-Fe复合粉末烧结过程中的致密化与显微组织演变

采用溶胶喷雾干燥-热还原法制备纳米晶93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末,利用高温热膨胀仪测定和研究纳米品复合粉末的烧结收缩动力学曲线特征,计算纳米晶W-Ni-Fe复合粉末的固相烧结激活能,并利用金相显微镜和扫描电镜分析致密化过程中显微组织的演变规律.研究结果表明:纳米晶W-Ni-Fe复合粉末的开始收缩和剧烈收缩温度分别为900℃和1 120℃,其最大的线收缩率达0.097 ％/℃;在1 200℃以下的固相烧结阶段,压坯便发生显著的致密化,其致密化程度可达98％以上,固相烧结的表观激活能为154.83 kJ/mol,比传统粉末烧结激活能大大降低;在固相烧结期间,W晶粒尺寸长大缓慢,在1 380℃以上液相烧结时W晶粒长大急剧加快.     

Fe包覆Si3N4金属陶瓷相反应热力学分析

研究非均相沉淀-热还原法制备Fe包覆α-Si3N4复合粉末常压烧结界面反应特性,并进行热力学分析.研究结果表明:在1 600℃下烧结时,α-Si3N4部分转变为β-Si3N4,Fe相消失,转而生成FeSi化合物;在1700℃下烧结时,α-Si3N4基本转变为β-Si3N4,FeSi化合物消失,Fe相重新出现;在烧结过程中,FeSi化合物或Fe晶粒发生明显长大,呈圆球状分布在Si3N4晶粒之间,实验结果可通过热力学分析进行解释.     

采用非均相沉淀-热还原法制备铁包覆氮化硅复合粉末

以FeSO4·7H2O,Na2CO3 和Si3N4 为原料,聚乙二醇400 为分散剂,采用非均相沉淀-热还原法制备Fe/Si3N4金属陶瓷复合粉末,将未经表面导电处理的Fe/Si3N4 金属陶瓷复合粉末与Si3N4 粉末进行SEM 扫描比较分析及EDS,XRD 和Zeta 电位测量等方法表征并对微观结构进行讨论.研究结果表明,Si3N4 被连续、致密、均匀的SiOxNy,SiO2 和Fe 三层壳体层层包覆,壳与壳之间化学键结合紧密.