粉末冶金技术

2004年第4期

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研究与开发
材料·制品·应用
工艺与设备
文献综述

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研究与开发

TiC-TiB2复相陶瓷的自蔓延高温合成研究

林红, 朱春城, 张幸红, 赫晓东

2004, 22(4): 195-199. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.001

[摘要](125) [PDF 226KB](5)

摘要:
以Ti、B和C粉末为原料,采用SHS/PHIP工艺制备了不同组份的TiC-TiB2复相陶瓷,通过试验研究了复相陶瓷的微观结构特征和力学性能.结果表明,SHS反应产物纯净,TiC-TiB2复相陶瓷中只有TiC和TiB2两相存在;随着TiB2含量的增加,复相陶瓷中TiC颗粒尺寸变小,而TiB2颗粒有异常长大现象;TiC-TiB2复相陶瓷的相对密度、硬度和横向断裂强度均随TiB2含量的增加呈先增后减趋势;当TiB2与TiC的重量比为60%时,该复相陶瓷的横向断裂强度和断裂韧度分别为576MPa和5.45MPa·m1/2,而相对密度达到99.4%.

机械球磨作用下Al/Ti混合粉末的组织和热稳定性

陈新亮, 吴萍, 赵慈, 李志青, 姜恩永

2004, 22(4): 200-204. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.002

[摘要](148) [PDF 191KB](5)

摘要:
为探索一种制备高综合性能Al-Ti基金属间化合物的新方法,研究了机械球磨方法制备的Al-10%Ti(质量分数)混合粉末的组织和热稳定性.结果表明:在球磨作用下,Al、Ti粉末的颗粒尺寸得到有效细化,并且球磨时间越长,Al/Ti粉末储备能量越大,生成Al-Ti金属间化合物所需的反应激活能越低,内能的增加和扩散能力的提高是由于机械球磨导致了大量的晶格缺陷;经90h球磨的粉末在660℃下经6h热处理后生成Al3Ti,还有少量的Al2Ti,Al5Ti2生成.

金刚石-硬质合金系统超高压烧结过程的X射线衍射研究

邓福铭, 陈启武, 卢学军, 刘伟志, 徐国军

2004, 22(4): 205-209. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.003

[摘要](175) [PDF 173KB](4)

摘要:
对金刚石-硬质合金系统不同烧结阶段快速冷却固化的实验样品的X射线衍射分析结果表明,金刚石-硬质合金系统高压烧结经历了金刚石粉末超高压破碎、金刚石表面石墨化、金刚石溶解-析出以及金刚石聚晶结构形成和长大等一系列复杂的烧结过程.进一步计算结果表明,在5.8GPa,1400℃超高压烧结过程中,碳在钴熔体中的饱和溶解度为3.6%,析出的金刚石微晶的平均粒度为0.059μm.

TiCp/3Al2O32SiO2复合材料的强韧化与低温冷处理

穆柏春, 陈扬, 孙旭东

2004, 22(4): 210-213. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.004

[摘要](147) [PDF 158KB](5)

摘要:
研究了TiC粒径与TiCp/3Al2O32SiO2基复合材料的横向断裂强度和断裂韧度之间的关系,探讨了低温冷处理对复合材料性能的影响.研究结果表明,添加适宜粒径的TiC颗粒能够提高3Al2O32SiO2材料的横向断裂强度和断裂韧度,TiC颗粒增韧的粒径范围为14～26μm;增强的粒径范围为＜14μm.低温冷处理不仅可以进一步提高复合材料的强度和韧性,而且可以改变增韧的粒径范围,使增韧和增强的粒径范围部分重合,这为正确进行材料的强韧化设计和合理制定强韧化工艺提供了依据.

液相烧结非晶纳米氮化硅陶瓷粉体结晶与相变行为研究

骆俊廷, 张凯锋, 王国峰, 陈国清

2004, 22(4): 214-217. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.005

[摘要](156) [PDF 139KB](11)

摘要:
以Y2O3和Al2O3纳米陶瓷粉体作为烧结助剂,液相烧结非晶纳米Si3N4陶瓷粉体,研究了不同温度下烧结体的结晶与相变行为.1500℃烧结,烧结体为非晶与晶体混合态,结晶相主要为α-Si3N4和β-Si3N4,结晶度达到70%.温度超过1600℃以后,烧结体已经完全结晶,为β-Si3N4和Si2N2O双相陶瓷.当温度达到1650℃,Si2N2O的体积分数达到最大值,说明烧结体中的O2与Si3N4已经反应完全.烧结温度超过1700℃时,Si2N2O的体积分数开始减小,烧结体中没有SiO2出现,证明反应2Si3N4(s)+1.5O2(g)=3Si2N2O(s)+N2(g)为可逆反应.1600℃烧结体的典型结晶形貌分析表明:粒径尺寸基本分布在两个区域,大部分较大晶粒粒径在150～250nm之间,小部分晶粒粒径<100nm,个别晶粒的长径比达到1.5.

材料·制品·应用

纳米/微米Al2O3-ZrO2内衬复相陶瓷的自蔓延高温合成

赵忠民, 王建江, 张龙, 阎军, 杜心康, 叶明惠

2004, 22(4): 218-222. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.006

[摘要](218) [PDF 216KB](4)

摘要:
采用SHS重力分离技术制备出内衬Al2O3-ZrO2复相陶瓷.复相陶瓷基体主要由纤维状(Al2O3+ZrO2)共晶体组成,其中共晶体的ZrO2纤维直径达到纳米/微米尺度.经Vickers压痕法测试其断裂韧度为15.96MPa·m1/2,SEM观察和陶瓷材料断裂韧度测试得出裂纹的扩展主要受共晶体中Al2O3-ZrO2纳米/微米相增韧机制控制,迫使裂纹沿共晶体边界或层片共晶体Al2O3-ZrO2相界偏转,从而维持了该复相陶瓷较高的断裂韧度.

摩擦面温度对铁基摩擦材料摩擦磨损性能影响机理的研究

陈洁, 熊翔, 姚萍屏, 彭剑昕

2004, 22(4): 223-227. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.007

[摘要](189) [PDF 168KB](12)

摘要:
研究了摩擦过程中摩擦面温度对铁基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响机理.研究表明,随着摩擦速度的提高,摩擦面温度不断上升,材料的摩擦系数、磨损量都呈现先降低后升高的趋势;同时,材料摩擦面层也发生了一系列的物理化学变化,摩擦层逐渐形成,在高速时,材料表面形成了比较理想的工作层.

工艺与设备

机械合金化制备β-FeSi2热电材料的研究

周芸, 周兆, 沈容

2004, 22(4): 228-231. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.008

[摘要](147) [PDF 158KB](10)

摘要:
采用MA(Mechanical Alloying)法进行β-FeSi2热电材料的合成研究.以Fe粉(Fe>98%),Si粉(Si>99.9%)为原料,将Fe、Si 元素粉末按原子分数Fe33Si67混合,并将混合料放入高能星型球磨机进行长时间球磨.经不同的工艺进行机械合金化并取样,借助XRD、DSC等手段进行分析.研究结果表明:在机械合金化大约20h以上开始形成ε-FeSi相,至机械合金化大约40h有β-FeSi2形成,随时间的延长β-FeSi2相增多.

铁基粉末冶金材料的激光宽带淬火

李月英, 鹿云, 刘勇兵

2004, 22(4): 232-235. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.009

[摘要](156) [PDF 179KB](5)

摘要:
利用连续波CO2激光器,对铁基粉末冶金材料进行了宽带激光相变硬化实验.研究了激光相变硬化工艺参数对铁基粉末冶金材料的显微组织、显微硬度、硬化层深度和耐磨性的影响.结果表明,对铁基粉末冶金材料进行宽带激光淬火存在最佳的能量密度,可使硬化层分布均匀,耐磨性明显提高.

文献综述

Ti(C,N)基金属陶瓷的发展现状及趋势

刘峰晓, 贺跃辉, 黄伯云, 刘咏

2004, 22(4): 236-240. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2004.04.010

[摘要](391) [PDF 162KB](37)

摘要:
介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷的基本组成和结构,综述了Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织、添加成分和制备工艺的研究进展,指出了Ti(C,N)基金属陶瓷的应用和发展方向.

块体纳米软磁材料的研究现状