王岭
,
陈大明
,
张虎
,
仝建峰
稀有金属材料与工程
以富硼碳化硼粉体为原料,采用放电等离子烧结(SPS)制备致密碳化硼陶瓷体,研究了SPS工艺对碳化硼陶瓷结构和性能的影响.结果表明,SPS烧结工艺可以低温快速烧结得到致密度达到99.7%的碳化硼陶瓷体,烧结温度和烧结时间对碳化硼的致密度和晶粒尺寸都有影响.烧结过程中样品晶粒表面产生玻璃相,玻璃相的存在使碳化硼断裂机制由穿晶断裂过渡为沿晶断裂,有助于提高材料断裂强度和断裂韧性.SPS制备的致密碳化硅陶瓷材料具有良好的力学性能,其中致密度达到99.6%,抗弯强度达到550.1 MPa,硬度39.52 GPa.
关键词:
碳化硼
,
SPS
,
致密度
,
断裂机制
邹洪伟
,
叶金文
,
刘颖
,
夏珊
,
李平平
功能材料
采用放电等离子(spark plasma sintering,简称SPS)烧结制备出了无粘结相硬质合金材料,并结合XRD、SEM、金相显微镜等分析测试手段,研究了原料粉末中碳、氧含量对无粘结相硬质合金的微观组织和性能的影响.结果表明,原料粉末中游离碳含量过高会造成烧结体晶粒的显著长大,氧含量较高会降低烧结体的致密度,从而导致烧结体的性能变差;采用纯度较高的原始粉末时,维氏硬度达到2566kg·f/mm~2,断裂韧性为6.2MPa/m~(1/2).另外,在500℃对原料粉末进行氢气预处理可以明显降低氧含量,在1700℃下可制备出相对密度达98.8%,维氏硬度为2731kg·f/mm~2,断裂韧性为6.16MPa/m~(1/2)的无粘结相硬质合金材料.
关键词:
SPS
,
碳氧含量
,
无粘结相硬质合金
,
力学性能
施璐
,
张建峰
,
王连军
,
江莞
,
陈立东
稀有金属材料与工程
以Al_4C_3、Ti和石墨粉为原料(Ti、Al、C的摩尔比为6:1:3),利用放电等离子烧结(SPS)技术通过原位反应制备出TiC/Ti_2AlC的复合材料.结果表明,基体相TiC的晶粒尺寸在2～5 μm左右,反应生成的Ti_2AlC颗粒尺度纵向长度为4～10 mm,横向宽度为1～2 mm,且弥散均匀分布在基体中.三元层状相Ti_2AlC的引入大大提高了复合材料的力学性能,复合材料的维氏硬度HV为11 GPa,断裂韧性K_(IC)为5.3 MPa·m~(1/2),抗弯强度sf为(470±50) MPa,弹性模量E为(228±30) GPa.通过压痕法观察了裂纹扩展路径,讨论了材料的断裂机制和增韧机制.材料以沿晶断裂为主,伴随少量穿晶断裂.
关键词:
SPS
,
TiC
,
Ti_2AlC
,
力学性能
,
断裂机制
杨西亚
,
郭玉忠
,
陈昱潼
,
淡露露
,
王剑华
稀有金属材料与工程
采用放电等离子烧结(SPS)制备碳化钽(TaC)颗粒增强钛基复合材料,通过X射线衍射仪、扫描电镜和电子探针分析了复合材料的微观组织和力学性能.结果表明:SPS制备方法在温度高于800℃烧结可得到致密TaC/Ti复合材料;TaC显著提高钛的硬度和强度,加入5％TaC复合材料的维氏硬度高于500 MPa,抗弯强度高于600 MPa;烧结过程中发生固相扩散反应,TaC与金属钛反应被消耗,析出分布均匀的(Ti,Ta)Ch碳化物,分解出的Ta固溶于钛金属基体;第二相强化与固溶强化2种强化机制的共同作用使复合材料强度、硬度大幅度提高.
关键词:
钛
,
复合材料
,
微观组织
,
碳化钽
,
SPS
罗亚涛
,
梁淑华
,
代卫丽
,
邹军涛
稀有金属材料与工程
采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了W-10Ti合金.通过扫描电镜和能谱分析了合金的微观组织,利用DenBroeder方法计算了合金的互扩散系数,测试了合金的密度和显微硬度,并与真空烧结的合金进行了对比.结果表明:与真空烧结相比,SPS烧结的合金组织均匀,富钛相少且细小,W在富钛相中的固溶度和Ti在富钨相中的固溶度都有所增加,且Ti在富钨相中的固溶度增加得更多.W-Ti合金的互扩散系数与W的摩尔浓度有一定的依赖关系,随着W摩尔浓度的升高呈先减小后增大趋势,SPS烧结的合金互扩散系数比真空烧结高出2个数量级.SPS法制备的W-Ti合金相对密度为96.1％,显微硬度HV0.05为5.21 GPa.
关键词:
W-Ti合金
,
SPS
,
富钛相
,
互扩散系数
董君
,
马毅龙
,
陈登明
,
王镜
,
闾晨
,
骆弟涛
,
陈宏洋
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅰ).032
制备了两种2∶17 R 型 Sm-Co 合金：Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17和纯二元Sm2 Co17,并利用高能球磨和放电等离子烧结(SPS)制备了致密的纳米晶块体合金,研究了其磁性能和相结构的变化.Sm2(Fe,Cu, Zr,Co)17具有较高的矫顽力,而纯二元 Sm2 Co17矫顽力基本为零.但高能球磨可快速降低 Sm2(Fe,Cu, Zr,Co)17合金的矫顽力.利用放电等离子烧结非晶粉末制备了纳米晶块体合金,纯二元 Sm2 Co17合金具有较高的矫顽力,并且具有1∶7 H 相结构.而 Sm2(Fe, Cu,Zr,Co)17合金则因为 Fe-Co 相及 Sm2 O3相的析出,具有较高的饱和磁化强度和极低的矫顽力.
关键词:
Sm-Co
,
纳米晶
,
致密块体
,
磁性能
,
SPS
杨建军
,
许刚
,
张东涛
,
岳明
,
刘卫强
,
张久兴
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.06.014
采用放电等离子烧结技术制备了致密纳米晶SmCoCuFeZr烧结磁体,研究了磁体的结构和磁性能.X衍射结果表明,烧结磁体具有TbCu_7结构.TEM观察显示,烧结磁体平均晶粒尺寸为35nm.室温时磁体的剩磁为0.49T,矫顽力高达1.42T,而剩磁比Mr/Ms为0.63,表明在纳米晶之间存在晶间交换耦合作用.
关键词:
SmCo
,
SPS
,
烧结磁体
,
TbCu_7
施璐
,
张建峰
,
王连军
,
江莞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01168
以Al_4C_3、Ti和石墨混合粉体为原料, 采用放电等离子技术原位反应制备了TiC/Ti_2AlC两相复合材料和TiC/Ti_2AlC/Ti_xAl_y三相复合材料. 利用XRD、SEM、TEM研究了复合材料的相组成和微观结构, HRTEM的观察结果显示复合材料的相界面清洁干净, 无非晶相存在. 同时研究了TiC/Ti_2AlC/Ti_xAl_y三相复合材料的原位反应烧结过程, 并对复合材料的导电行为进行了表征. 在室温时TiC/Ti_2AlC材料的电导率大于TiC/Ti_2AlC/Ti_xAl_y三相复合材料,其中TiC/40vol%Ti_2AlC的电导率最高达到8.83×10~5S/m. TiC/Ti_2AlC两相复合材料和TiC/Ti_2AlC/Ti_xAl_y三相复合材料的电导率均随温度的升高而下降, 呈现电导的金属性特征, 同时电导率随温度变化关系符合Arrhenius理论.
关键词:
TiC
,
Ti_2AlC
,
SPS
,
复合材料
,
电导率
赵紫盈
,
刘金旭
,
张鸿雁
,
郭文启
,
李树奎
稀有金属
利用W颗粒表面化学镀Ni结合SPS的方法,制备了低W-W连接度65W-25Cu-10Ni合金,并开展了其准静态力学性能研究.结果表明,制得的Ni包W复合粉中,Ni包覆层分布均匀且与W结合良好;以Ni包W复合粉和Cu粉为原料制备的65W-25Cu-10Ni合金的组织均匀且致密.在准静态压缩加载条件下,与65W-35Cu合金相比,65W-25Cu-10Ni合金的强度及塑性均大幅度提高;在准静态拉伸加载条件下,与65W-35Cu合金相比,65W-25Cu-10Ni合金的强度较高,塑性没有明显提高.机理分析表明,与65W-35Cu合金相比,65W-25Cu-10Ni合金中W-W连接度较低,粘结相由Cu相转变为Cu0.81Ni0.19固溶体,且w与粘结相之间形成了冶金结合,以上3个因素共同导致65W-25Cu-10Ni合金强度的提高;此外,W-W连接度的降低以及W-粘结相界面结合强度的提高是65 W-25Cu-10Ni合金在准静态压缩加载条件下塑性提高的原因.
关键词:
65W-25Cu-10Ni合金
,
准静态力学性能
,
化学镀Ni
,
SPS
,
W-W连接度
白杨
,
邢路阔
,
李相波
,
李焰
稀有金属材料与工程
利用超音速等离子喷涂(SPS)技术制备了陶瓷相增强的NiCr-Cr3C2涂层,采用线接触往复滑动方式进行摩擦磨损实验,测定了NiCr-Cr3C2涂层/Q235碳钢摩擦副在盐雾腐蚀前后涂层的摩擦系数和磨损量,此外,还采用SEM、EDS等技术观察分析了涂层表面的形貌和微区元素分布,探讨了盐雾腐蚀环境对涂层摩擦磨损性能的影响.结果表明:NiCr-Cr3C2涂层的磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损,而盐雾腐蚀后的磨损机制为粘着磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损.盐雾腐蚀后涂层的摩擦系数比盐雾腐蚀前的摩擦系数降低了1/5;不过,盐雾腐蚀后涂层的磨损失重量是盐雾腐蚀前磨损失重量的5倍左右,说明盐雾腐蚀环境加速了其摩擦学性能的恶化,涂层的耐蚀性有待进一步提高.
关键词:
盐雾腐蚀
,
SPS
,
镍铬基
,
摩擦磨损
