粉末冶金技术

机械合金化制备(Fe0.6Co0.1Ni0.3)70Zr6B11Si13非晶粉末的研究

刘礼新, 郭世柏, 崔大田, 唐果宁, 伍贤鹏

2015, 33(3): 163-165,175. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.001

[摘要](138) [PDF 2012KB](9)

摘要:
采用机械合金化制备成分配比为(Fe0.6 Co0.1Ni03) 70Zr6B11Si13的非晶粉末.利用XRD、SEM、差示扫描量热仪(DSC)研究了球磨时间对粉末相组织、粉末形貌及热行为的影响.实验结果表明,在球磨初期,粉末颗粒较大并形成了α-Fe固溶体.随着球磨时间的增加,粉末颗粒逐渐变小,更多的元素融入α-Fe固溶体中,导致固溶体的自由能增加,最终形成了非晶粉末.球磨80 h后非晶相含量最高,粉末呈近球状.

SrTiO3-Al2O3系陶瓷的制备及介电性能的研究

底佳欣, 董桂霞, 董丽, 张茜

2015, 33(3): 166-169,194. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.002

[摘要](197) [PDF 2514KB](10)

摘要:
采用固相反应法制备(1-x) SrTiO3-xAl2O3(摩尔分数x=0.30～0.50)系列微波介质陶瓷材料.通过设计实验改变Al2O3的添加量和烧结温度来研究体系的相组成、显微结构及介电性能之间的变化规律.结果表明:随着Al2O3添加量的增多,陶瓷体系的介电常数呈减小趋势;在1390～1450℃下,保温4h烧结时制备的(1-x) SrTiO3-xAl2O3陶瓷的致密度随烧结温度的变化不大,均在94％以上.当烧结温度为1450℃,x=0.5时,所制备的陶瓷体系具有较好的介电性能:介电常数约为77.57,介电损耗小于4.4 × 10-4,致密度约为98％.

亚微米级SiC颗粒对Ti(C,N)基金属陶瓷材料性能和结构的影响研究

刘兵, 张茜, 陈慧, 涂铭旌

2015, 33(3): 170-175. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.003

[摘要](170) [PDF 3018KB](8)

摘要:
本文采用粉末冶金工艺制备了含有不同亚微米级SiC颗粒的Ti(C,N)基金属陶瓷材料.通过密度测试仪、抗弯强度测试仪、维氏硬度测试仪、X射线衍射分析仪和扫描电镜等方法研究了亚微米级SiC颗粒对Ti(C,N)基金属陶瓷材料的组织结构和性能的影响.结果表明:亚微米级SiC颗粒对Ti(C,N)基金属陶瓷材料的力学性能和微观组织具有复杂的影响.SiC颗粒能促进粘结相和硬质相的界面形成良好的冶金结合,细化组织,并对裂纹扩展路径产生影响,有助于提高材料的断裂强度和显微硬度;但是,过量的SiC颗粒又会促使材料中出现局部疏松组织,对材料的微观结构和性能产生不利影响.

纳米氧化锌润滑脂的制备与摩擦表面自修复试验研究

何强, 郝安林

2015, 33(3): 176-179. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.004

[摘要](190) [PDF 2003KB](9)

摘要:
本文通过MMW-1万能摩擦磨损试验机,研究了在润滑脂中添加不同比例的纳米氧化锌颗粒的减磨抗摩性能.结果表明:添加1.2％氧化锌颗粒的润滑脂与基础脂相比,摩擦系数降低了41.5％,磨斑直径减少了5.2％;磨损表面元素分析发现纳米氧化锌颗粒沉积到磨损表面,使磨损表面得到了有效的修复,显著提高了基础润滑脂的减磨抗摩性能.

透明导电材料Cd2SnO4的制备Ⅰ-固相烧结制备原料粉体

白雪, 王星明, 储茂友, 张碧田, 段华英, 石志霞, 孙静, 韩沧

2015, 33(3): 180-185. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.005

[摘要](189) [PDF 3022KB](9)

摘要:
将不同配比的CdO与SnO2原料粉体充分混合后在750℃,850℃,950℃,1050℃,1150℃温度下进行无压烧结.采用XRD衍射仪和四探针电阻测试仪分析原料配比与烧结温度对无压烧结Cd2SnO4靶材结构演化和电阻率的影响.结果表明:750 ～ 850℃低温无压烧结时,扩散反应发生缓慢,只有少量的Cd2SnO4生成,大部分Cd和Sn元素以氧化物的形式存在.950～ 1050℃无压烧结,随着温度升高,扩散反应速率较快,发生大量合成反应生成Cd2SnO4,当SnO2过量时,CdO完全参加反应.当温度上升至1150℃时,Cd2SnO4含量大幅度增加,伴随出现第二相CdSnO3.四探针测试结果显示:随着温度的升高,Cd2SnO4主相含量增加,靶材电阻率逐渐降低至19.9×10-3Ω·cm.根据无压烧结实验的固相演化规律,采用2∶1化学计量比的CdO与SnO2粉体为原料,充分混合后在1000℃下煅烧2～3小时,可得到均匀单相亮黄色Cd2SnO4原料粉体.

Al2O3颗粒增强铝基复合材料的耐磨性研究

范涛, 刘博文, 孙艳荣, 王虎, 唐伟忠, 贾成厂

2015, 33(3): 186-189. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.006

[摘要](311) [PDF 2004KB](16)

摘要:
以粒度≤74 μm的Al2O3为增强相,粒度≤30 μm的铝粉为基体,采用粉末冶金法制备了Al2O3颗粒增强铝基复合材料.采用金相显微镜、SEM等分析手段对制备的复合材料进行组织观察,并对其进行耐磨性测试.结果表明,Al2O3含量为10％,烧结温度为660℃,混粉时间为90 min时,相对磨损率最小为0.1684％.随着Al2O3的含量的增加和烧结温度的升高,试样的耐磨性呈现出先升高后降低的趋势,混粉时间对试样的耐磨性影响不明显.

不同类型莫来石对铜基材料摩擦磨损性能的影响

王振波, 王秀飞, 白同庆, 宋嘉(契), 尹彩流

2015, 33(3): 190-194. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.007

[摘要](161) [PDF 2514KB](7)

摘要:
利用粉末冶金方法制备了含三种不同类型莫来石的铜基摩擦材料,测试了三种材料的摩擦磨损性能.结果表明:随着制动压力和转速的增大,采用莫来石作为摩擦组元的铜基摩擦材料的摩擦系数降低,磨损量增大.采用高纯电熔莫来石时对摩擦材料的磨损较大,对对偶件的磨损较小.采用莫来石相含量较低的烧结莫来石的摩擦材料摩擦稳定性较差.采用蓝晶石煅烧莫来石的摩擦材料具有较好的综合性能.随着莫来石粒度的减小,摩擦材料的耐磨性变差.

气雾化工艺对Fe-Si-Ni-Al-Ti软磁合金粉末物理性能的影响

刘辛, 毛新华, 谢焕文, 蔡一湘

2015, 33(3): 195-201. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.008

[摘要](216) [PDF 3524KB](11)

摘要:
采用惰性气体雾化法制备Fe-3％ Si-2％ Ni-0.5％ Al-1％ Ti软磁合金粉末,通过化学分析、激光粒度分析仪、电子探针等手段分别对粉末的成分、粒度分布和表面形貌进行表征,研究雾化压力、雾化温度和漏嘴直径对粉末粒径和形貌的影响.结果表明:雾化粉末中的Si、Ni、Al、Ti微量元素的成分偏差可控制在±0.2％以内,粉末碳含量可低至0.011％,氧含量低至0.10％.随着雾化压力由4.5 MPa增大到6.5 MPa,粉末的中值粒径减小,粉末粒度分布由双峰变为单峰,粉末球形度增大;随着雾化温度由1 550 ℃升高至1 650℃,粉末的中值粒径显著减小,粉末球形度先增大后降低;随着漏嘴直径由4 mm增加至6 mm,粉末的中值粒径增加,粉末球形度先增大后降低.实验得到的较优工艺参数为:雾化压力5.5 MPa、雾化温度1 600℃、漏嘴直径5mm,粉末粒度在14.45～71.35 μm范围内,中值粒径D50为39.75 μm,粉末球形度高,表面光洁.

真空热压制备弥散铜-MoS2-Mo耐磨复合材料研究

赵清, 李保元, 马窦琴

2015, 33(3): 202-207. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.009

[摘要](211) [PDF 48KB](11)

摘要:
采用真空热压技术,以含0.3％ Al2O3的弥散铜为基体,通过调配润滑组元MoS2和高温组元Mo的含量,以期改善铜基复合材料的耐高温、导电、耐磨损等综合性能.研究结果表明:耐磨自润滑复合材料材料显微组织由基体铜相、铜钼硫化合物以及少量游离存在的金属Mo组成;随着MoS2含量的增加,基体铜相不断减少,铜钼硫化合物所占比例增大,并连接成断续的网状,基体铜相被轻微割裂.而随着Mo含量的增多,游离的Mo颗粒和铜钼硫化合物易发生团聚.加入润滑组元MoS2则使复合材料的导电率减少,高温组元Mo使复合材料的导电率和硬度增加,0.3％ Al2O3弥散铜-1％ MoS2-7％ Mo复合材料具备良好的抗高温摩擦磨损性能.

大长细比镁合金细管复合塑性变形工艺研究

于洋, 裴崇雷, 张文丛

2015, 33(3): 208-212. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.010

[摘要](160) [PDF 2506KB](8)

摘要:
镁合金由于其具有良好的生物力学相容性、力学性能和可降解性,在医用领域呈现出较广泛的应用前景.本文主要研究了在AZ31镁合金细管的制备过程中,挤压工艺对其组织及性能的影响.研究结果表明:在模具温度为200℃,坯料温度为200℃,挤压比18.68时,所得细管组织最为均匀细小,壁差率最低为3.4％,同时抗拉强度达303.540 MPa;当挤压比为18.68,坯料温度为200℃时,管材晶粒为3.0 μm,组织最为均匀细小,最大伸长率可达9.4％.

不同粒度大小粉末的微波烧结试验探讨

吴丹, 陈文革, 周弦, 薛庆旭

2015, 33(3): 213-217. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.011

[摘要](189) [PDF 2508KB](18)

摘要:
微波烧结是近几年发展起来的一种新型的节能环保烧结技术,有望广泛应用于粉末冶金材料的制备领域.本文对不同粒度组成的金属铁粉,采用微波烧结,研究其粒度组成对微波烧结性能的影响,结果表明,微波可以对金属粉体进行烧结,但需要借助介质材料的预埋处理,实质是介质材料的传导加热与金属本身表面微波加热的复合过程.对相同的微波烧结工艺,金属粉体粒度越小,烧结体密度、硬度越大,孔隙减少,组织更加致密,而且表面与微波耦合的厚度越深.

铜含量对注射成形Cu/Al2O3复合材料性能的影响

乔斌, 付广柱, 董炎锋, 贺毅强, 冯立超, 李化强

2015, 33(3): 218-221. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.012

[摘要](153) [PDF 2004KB](7)

摘要:
采用注射成形方法制备了Cu/Al2O3复合材料,研究了铜的含量对复合材料性能的影响,结果表明:铜含量为10％时,复合材料具有最佳综合性能.通过扫描电镜观察了复合材料的断口形貌,分析了其断裂机制,表明Cu/Al2O3复合材料断裂时存在沿晶断裂、穿晶断裂以及铜颗粒的拔出三种方式,且三者比例依次降低.

碳纳米管的纯化研究进展

郑佳, 鲍瑞, 邓辉, 易健宏

2015, 33(3): 222-231. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.013

[摘要](356) [PDF 5025KB](32)

摘要:
碳纳米管(Canbon nanotubes,CNTs)是粉末冶金铜基、铝基、镁基等复合材料的理想增强体之一.但是,由于其制备方法(电弧放电法、激光蒸发法、碳氢化合物催化热解法、电解热合成法、化学气相沉积法等)不可避免产生的杂质(炭质、无定形碳、催化剂颗粒等)影响了其优越性能的充分发挥和实际应用.因此,碳纳米管的纯化成为制备增强复合材料必须优先解决的关键问题.本文简述了CNTs物理纯化方法和化学纯化方法,并将微波液相纯化法和微波气相纯化法这两种新型的纯化方法进行了详细对比,展望了CNTs纯化的发展趋势.

北美粉末冶金汽车零件产业的发展与前景

Eric Boreczky, 韩凤麟

2015, 33(3): 232-237. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2015.03.014

[摘要](196) [PDF 2998KB](14)

摘要:
在1990年代,由于美国汽车中使用的粉末冶金零件的数量与重量急剧增加,北美的粉末冶金产业得到了快速增长.2008年的经济危机,推动了较小的与燃料效率较高的车辆发展和发动机与齿轮箱发展的全球化,这显著改变了北美地区粉末冶金生产家的生产前景.Eric Boreczky述评了北美粉末冶金的近代发展史和设想了未来如何适应汽车市场变化的挑战.

2015年 第3期

2015年第3期