粉末冶金技术

2007年第5期

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研究与开发
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粉末冶金产业动态

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研究与开发

燃烧合成Al2O3/YSZ复合陶瓷显微结构、强化与原位增韧

赵忠民, 张龙, 白鸿柏, 潘传增, 张靖

2007, 25(5): 323-328.

[摘要](228) [PDF 536KB](6)

摘要:
通过在铝热剂中引入ZrO2与Y2O3混合粉末,借助燃烧合成及远离平衡态下的共晶生长,制备出以t-ZrO2纳微米纤维成排镶嵌于其上、长径比为12.0～15.0且具有不同生长取向的Al2O3棒晶为基体的Al2O3/YSZ共晶复合陶瓷.相比于定向凝固Al2O3/YSZ共晶复合陶瓷,因本试验具有的高共晶生长速率,导致Al2O3棒晶上的ZrO2正方相纳微米纤维平均尺寸及相间距均下降至150nm,使棒晶基体上的残余压应力高于定向凝固Al2O3/YSZ共晶复合陶瓷,从而在棒晶内高密度低能异相界面的支持下,复合陶瓷得以强化;同时,也正因高强度棒晶及高密度、大角度晶界的存在,在裂纹扩展中诱发棒晶裂纹桥接、拔出及α-Al2O3片晶摩擦互锁增韧机制,材料又得以明显韧化,其断裂韧度高出定向凝固共晶复合陶瓷172%～240%.

Ni-Cr-Co-W-Mo-Al-Ti合金制备多孔材料的组织与性能研究

米国发, 刘翔宇, 李红宇, 王狂飞, 王宏伟

2007, 25(5): 329-335.

[摘要](169) [PDF 597KB](5)

摘要:
用粉末烧结法制备了孔结构为球形中空孔和线型中空孔的镍基多孔高温合金材料.对试样进行显微组织观察和力学性能测试.结果表明:制备的多孔高温合金材料的孔隙分布均匀,孔径大小一致.通过高温烧结,多孔合金骨架处的金属颗粒之间形成了烧结颈,发生了烧结结合.生成孔的孔隙度随造孔剂(尿素)的添加量增加而增加,当造孔剂的质量分数为40%时,可得到孔隙度为81.62%的球形多孔材料.多孔材料具有优良的能量吸收性能,其压缩性能随孔隙度和孔径的增加而下降.

材料·制品·应用

磁浮列车用铜基受电靴滑块材料的研究

莫德锋, 何国求, 胡正飞, 刘志农, 马行驰, 毛凡

2007, 25(5): 336-339,343.

[摘要](149) [PDF 390KB](4)

摘要:
研究了一种新型Cu-Sn-Pb-Cr-C受电靴滑块材料,并进行了性能测定和组织观察.结果表明:受电靴滑块材料具有优良的综合性能,其抗拉强度为138.1MPa,断口局部范围内有韧断特征;摩擦系数为0.38,其摩擦性能大大优于纯Cu;材料的电导率可达74%IACS,明显高于纯Al(60%IACS).从其微观结构可以发现,试样材料中Cu基体以连续网状形式分布,加入的石墨比较均匀地分布在网络空隙内,充分发挥了材料的导电性能及石墨的自润滑性能.

钢纤维对摩擦材料性能的影响

刘美玲, 刘咏, 刘伯威

2007, 25(5): 340-343.

[摘要](217) [PDF 327KB](5)

摘要:
树脂基复合材料性能优异,被大量用做汽车制动材料.以酚醛树脂为基体,钢纤维为增强纤维,添加填料,采用热压法制成刹车片,并进行摩擦试验.通过试验研究了酚醛树脂基复合材料中钢纤维不同添加量(质量分数)对复合材料冲击强度、摩擦性能的影响.结果表明:该配方类型中,在100～300℃温度范围内,材料冲击强度先增大后减小,钢纤维质量分数为24%时为转折点;材料的摩擦系数先增大后减小,钢纤维质量分数为26%时为转折点;磨损率随钢纤维添加量的增加而增大,钢纤维最佳添加量为24%～26%.

新型重负荷铜基金属陶瓷摩擦材料的研究

王文辉, 肖凯, 郑聃

2007, 25(5): 344-347.

[摘要](152) [PDF 324KB](5)

摘要:
采用粉末冶金工艺,以莫来石等陶瓷为摩擦组元,并加入较大比例的Sn、Fe、Ni、Mo等金属组元,研制出一种重负荷铜基金属陶瓷摩擦材料.研究了合金元素Ni、Mo和陶瓷相莫来石对材料性能的影响.结果表明,铜基金属陶瓷中同时加入Ni、Mo等多种合金元素,可以提高材料的摩擦系数及其稳度;莫来石则对改善材料的高温性能作用显著.其综合作用的结果使该材料的摩擦系数及其稳度有大幅提高,能够承受高于4 809J/cm2的单位面积能载,且磨损量小,是一种理想的、可广泛应用于各种高能重载工况下工作的高性能摩擦材料.

注射成形与压力熔渗方法制备高体积分数SiCP/Al封装盒体及其导热性能分析

褚克, 贾成厂, 梁雪冰, 曲选辉

2007, 25(5): 348-351.

[摘要](137) [PDF 325KB](7)

摘要:
先用注射成形方法制备出SiC预成形坯,然后使用压力熔渗方法将熔融Al熔渗于预成形坯体得到含65%(体积分数)SiC颗粒的SiCp/Al复合材料的封装盒体.SEM分析结果表明,封装盒体中的Al熔渗完全,内部组织均匀,且基本达到完全致密化;XRD分析结果得出,压力熔渗SiCP/Al复合材料中有微量的Al4C3生成,少量Al4C3有利于促进复合材料的导热性能;对于高体积分数SiCP/Al复合材料,界面热阻对材料热导率的影响不可忽略,使用等效粒径和Hasselman-Johnson模型计算本试验制备的SiCP/Al复合材料的界面热阻约为4.68×10-8m2·W/K.

钨铜功能梯度材料中掺杂TiC和La2O3性能比较研究

张珂, 沈卫平, 葛昌纯

2007, 25(5): 352-354,359.

[摘要](150) [PDF 309KB](10)

摘要:
采用超高压力通电烧结工艺制备了添加1%TiC和1%La2O3的W/Cu 功能梯度材料(FGMs),分析研究了其烧结性能、层间剪切强度及抗热冲击性能.此功能梯度材料孔隙度在6%左右;梯度层间剪切强度从富W侧向富Cu侧逐步增高;在激光功率密度200MW/m2下,对此材料进行激光热冲击试验,冲击1 000次,含1%La2O3钨-铜梯度材料表面没有损坏,而含1%TiC钨-铜梯度材料表面出现裂纹.

工艺与设备

化学还原法中制备条件对超细银粉形貌的影响

敖毅伟, 杨云霞, 袁双龙, 丁丽华, 陈国荣

2007, 25(5): 355-359.

[摘要](182) [PDF 410KB](9)

摘要:
以AgNO3为原料,抗坏血酸为还原剂,明胶或油酸为高分子保护剂,通过化学还原法制备超细银粉.考察了酸碱度pH值、保护剂种类、催化剂等反应条件对超细银粉形貌的影响.结果表明,反应酸碱度条件对银粉颗粒形貌有决定性影响.当pH值为2时,银粉颗粒为片状;pH值为4时,银粉颗粒为树枝状;pH值为7时,银粉颗粒为类球形.明胶的加入可促进银离子的还原,也更有利于得到形状规则的球形银粉.NH4OH作为催化剂对银粉颗粒的形貌也有一定的影响.

热等静压钒的组织和性能研究

谢东华, 鲜晓斌, 冷邦义, 曾家权, 李耀强

2007, 25(5): 360-363.

[摘要](162) [PDF 301KB](7)

摘要:
纯钒粉末通过预清洗、冷等静压(CIP)成形、热等静压(HIP)的工艺制备成纯钒块材,采用拉伸实验、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线结构衍射仪(XRD)等技术对其力学性能和微观组织结构进行了研究.结果表明:在1 200℃条件下,纯钒的强度、伸长率和密度随热等静压压力升高而增加,随热等静压保温时间延长而下降;在1 200℃/120MPa/1h工艺条件下制备的纯钒试样相对密度达99.7%,抗拉强度和伸长率分别达552MPa和20%.纯钒的晶粒结合紧密,呈单相,为板条状马氏体结构,其断裂方式以解理断裂为主.

用乳液法制备ZrO2纳米球形颗粒

常鹰, 李溪滨

2007, 25(5): 364-368.

[摘要](94) [PDF 348KB](4)

摘要:
利用二甲苯为油相,span-80为表面活性剂,Zr(NO3)4或NH3的水溶液为水相,采用单乳液和双乳液的方法制备了含3%(摩尔分数)Y2O3的ZrO2前驱体粉,经过600℃锻烧2h后获得了四方相ZrO2纳米粉.用TG-DTA、XRD、TEM、BET和激光粒度分析等分析手段对粉末及其前驱体进行了分析和表征,试验结果表明:二甲苯/span-80/水相体系具有较大的含水量,能改善目前用乳液法制粉产量低的缺点,利用该体系制粉的最佳体积配比为V(二甲苯):V(span-80):V(水相)＝95:5:25.按照该配比设计的单乳液法和双乳液法均能获得形状为球形、团聚较少的四方相纳米粉末,但采用双乳液法比单乳液法所获得的粉末粒度分布更均匀、粒径更小,粒径约15nm.

自动检测脱出力设备的设计及应用

穆洪彪

2007, 25(5): 369-372,377.

[摘要](105) [PDF 277KB](6)

摘要:
介绍了自动检测脱出力设备的设计要点、结构、工作原理和使用效果.它是以压力传感器作为信号源,以汽缸作为执行部件,通过调节导轨侧板位置,更换压头、底板滑块、夹持爪拉板、选料滑道等少数部件,即可对汽车减振器上使用的导向套组合件等产品的内衬脱出力进行快速检测,并自动分离合格品和废品.该设备结构简单、造价低、动作稳定可靠、效率高.

加热工艺对纳米Al2O3/TiO2团聚粉末烧结特性的影响

黄勇, 路学成, 许爱芬, 钱继锋, 曹海泉

2007, 25(5): 373-377.

[摘要](159) [PDF 442KB](7)

摘要:
通过喷雾造粒技术制备出可用于热喷涂的纳米Al2O3/TiO2团聚粉末,使用高温电炉采取三种加热工艺进行了烧结.测定了团聚体粉末的松装密度;采用X射线衍射分析了相组成,并根据Scherrer公式计算了烧结前后平均晶粒大小;通过扫描电镜观察分析了团聚体粉末的形貌.结果表明,加热工艺对纳米团聚粉末的烧结行为影响较大,常规高温烧结在实现烧结致密化的同时将导致纳米晶粒的较大生长;两步烧结法可在抑制晶粒生长的情况下,实现松装密度的大幅度提高,是一种较为先进的烧结方法.

文献综述

纳米复相稀土永磁材料研究进展

王迎, 王尔德

2007, 25(5): 378-381,392.

[摘要](121) [PDF 424KB](5)

摘要:
综述了纳米复相稀土永磁材料的研究现状;详细介绍了纳米复相永磁体的制备方法及磁性能,在粘结磁体、快淬磁体和磁控溅射磁体的基础上,又详细介绍了制备大块致密磁体的方法:热压法和热挤压法.分析了各种制备方法的优缺点;论述了添加合金元素和热处理工艺对磁性能的影响.并对纳米复相稀土永磁材料的研究前景作了展望.

粉末微注射成形技术现状

尹海清, 贾成厂, 曲选辉

2007, 25(5): 382-386.

[摘要](105) [PDF 452KB](13)

摘要:
概括介绍了粉末微注射成形技术(micro powder injection molding,简称μPIM)的工艺及特点;综述了粉末微注射成形技术的国内外研究现状并介绍了一些研究机构的成果及研究进展;介绍了粉末微注射成形零件性能表征的测试设备及测试方法;举例介绍了粉末微注射成形技术的应用情况及其所面临的问题,并对粉末微注射成形技术的前景进行了展望.

四海文苑

制造烧结金属含油轴承的高性能青铜粉

Nic Veloff, Anil Nadkarni, Thomas Murphy, 韩凤麟

2007, 25(5): 387-392.

[摘要](71) [PDF 474KB](10)

摘要:
自润滑青铜轴承的性能决定于许多因素的综合作用,诸如精整后的密度、径向压溃强度(RCS)、含油量、表面粗糙度、施加的载荷、轴的速度及孔隙结构.压坯与烧结体的密度以及烧结时的尺寸变化(DC),在轴承制造中都很重要.这篇文章阐述了生产高使用性能烧结轴承用的一系列新的青铜粉末.对使用性能的测定表明,与用标准的预混合青铜粉末制造的轴承相比,这些轴承摩擦系数较小,温升较低且稳定,而且径向压溃强度较高.性能优异是因为连通孔隙结构较细小,从而通过极好的毛细作用可吸入大量油.在理论上,较高的RCS可使轴承具有较高的承受载荷的能力.

粉末冶金产业动态

美国MPIF"粉末冶金结构零件材料标准-2007版"简介

韩凤麟

2007, 25(5).

[摘要](166) [PDF 90KB](19)

摘要:
北美是全世界粉末冶金技术发展最快的地区之一.为适应粉末冶金零件产业生产发展需要,美国MPIF(金属粉末工业联合会)于1965年开始发布MPIF标准35,其中现在包括的四类零件材料标准如下:

对"MPIF混合低合金钢标准-2007"的介绍(下)

2007, 25(5): 393-394.

[摘要](77) [PDF 158KB](4)

摘要:

日本TPR将在中国安徽建新厂/亚洲最大无缝钛管生产线在西安投产

2007, 25(5).