简介：粉末注射成形技术作为一种先进的成形方法受到广泛的关注,但由于硬质合金及注射成形工艺自身的特点,硬质合金注射成形技术仍存在几个急待解决的问题,这也是硬质合金注射成形产业一直徘徊不前的主要原因.作者分析了钨钴硬质合金注射成形过程中存在的缺陷控制、碳含量控制、尺寸精度控制和提高制品力学性能等问题,给出了相应的解决方法.

简介：采用片状粉末冶金技术制备碳纳米管/铝(CNT/Al)复合材料,并研究其力学性能。首先,通过聚合物热解化学气相沉积法(PP-CVD)在微纳铝片表面原位生长碳纳米管制备CNT/Al片状复合粉末,随后对该片状复合粉末进行冷压成形、烧结致密化和挤压变形加工等,制备致密的CNT/Al复合材料块体。实验结果表明,相比铝基体,所制备的1.5%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了18.5%和23.7%,3.0%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了31.4%和74.1%,但由于铝基体的细晶强化和位错强化作用,使其塑性分别下降至4.96%和1.5%。

简介：采用简单水热法和后续高温煅烧制备多孔结构V2O5微球,用X射线衍射仪分析V2O5微球的晶体结构,通过扫描电镜和透射电镜观察和分析微球表面形貌与微观结构。结果表明,微球为单相V2O5,呈形貌均一的多孔结构。作为锂离子电池正极材料,V2O5多孔微球电极在不同电压区间均显示出优异的电化学性能,在2.5~4.0V电压范围内,100mA/g的电流密度下,初始放电比容量达到145(mA·h)/g,接近理论值147(mA·h)/g,循环50圈后仍保持在138(mA·h)/g,容量保持率高达95.2%。此外,该电极还表现出优异的长循环稳定性,在2A/g的电流密度下循环1000圈后放电比容量保持在82.8(mA·h)/g,平均单圈比容量衰减率仅为0.022%。该材料优良的电化学性能得益于三维多孔微球结构。

简介：通过热压烧结工艺制得了(SiCp+C)/MoSi2复合材料,测试分析了材料的组织结构、室温和高温力学性能.结果表明:(SiCp+C)/MoSi2复合材料主要由MoSi2(大量),α-SiCp(大量),Mo5Si3(多量)和β-SiC(少量)组成,密度为5.12g/cm3,相对密度为91%;增强相的粒径＜30μm,体积分数为39%.其室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为12.2GPa,530MPa和7.2MPa·m1/2;材料在800℃的维氏硬度为8.0GPa,1200和1400℃的抗压强度分别为560MPa和160MPa.与非增强MoSi2相比,材料的各种力学性能都有大幅度的提高.

简介：以草酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法制备一系列氧化镁稳定氧化锆粉末Zr1xMgxO2x（0.04≤x≤0.10）,利用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）等分析技术对粉末进行表征。结果表明,掺杂氧化镁后,低温350~450℃煅烧产物晶型为四方相（t-ZrO2）,随煅烧温度升高,t-ZrO2逐渐向m-ZrO2转变。在550℃下煅烧时,少部分四方相转变为单斜相（m-ZrO2）,转变比例随掺杂量增加而降低。Mg2＋取代Zr4＋产生氧缺陷是ZrO2晶体结构稳定的主要因素。随煅烧温度从350℃升高到650℃,Zr0.92Mg0.08O1.92粉末中t-ZrO2晶粒尺寸从42nm长大到100nm;随Mg掺杂量从0.04增加到0.10,t-ZrO2晶粒尺寸从110nm减小到97.8nm,而纳米尺寸晶粒有利于t-ZrO2稳定。

简介：在由氰酸盐（KCNO和NaCNO）与碳酸盐（K2CO3和Na2CO3）组成的盐浴中添加适量稀土La,对35钢材料进行盐浴碳氮共渗,对涂层的显微组织、涂层的厚度、显微硬度沿层深的分布以及涂层的耐磨性进行测试与分析,研究稀土La对35钢盐浴碳氮共渗的影响。结果表明：在盐浴中添加稀土La可显著提高碳氮共渗层的厚度和表面硬度;在温度为560℃、时间为2h条件下进行盐浴碳氮共渗时,添加稀土La可增加化合物层的厚度,稀土添加量（质量分数）为5%时化合物层最厚;添加稀土还可提高涂层硬度,在575℃/2h、添加5%稀土条件下盐浴碳氮共渗后,试样表层硬度HV0.01达到最大值835,且耐磨性显著提高,与常规盐浴碳氮共渗相比,质量磨损降低38.4%。

简介：采用无压烧结法制备含CeO2的Mo/Al2O3材料,用MM-200型环-块式摩擦磨损试验机测试该材料在滑动干摩擦条件下的磨损行为,通过X射线衍射（XRD）和电子探针对其微观结构和磨损后的形貌进行研究和分析。结果表明,添加CeO2的烧结样品中出现CeAl11O18相,且随CeO2含量（体积分数）增加,CeAl11O18逐渐增多,Al2O3相应减少。当CeO2的体积分数为6%时Al2O3全部由CeAl11O18取代;CeO2的添加使Al2O3和CeAl11O18相边界处均呈现圆钝形貌,并且存在Mo、Al、O的相互扩散区域。磨损形貌表明,1730℃烧结的样品中出现摩擦转移层,当CeO2含量达到4%时,该摩擦转移层大量出现,从而改善材料的耐磨性。

简介：采用粉末冶金方法在常压H2气氛下制备W-TiC合金，研究W-TiC合金的烧结致密化行为，并对合金的性能和组织结构进行分析。结果表明：添加微量强化烧结元素可改善W-TiC合金的烧结活性，在1700℃烧结120min后其相对密度达到99．2％；随着烧结温度的升高，W-TiC合金的拉伸强度提高，在2000℃烧结120min后，拉伸强度达到464MPa；TiC颗粒可有效地抑制合金烧结过程中的晶粒长大。

简介：采用粉末冶金法制备95W-5（Ni/Fe）合金,研究合金的力学性能,并通过扫描电镜（SEM）观察其延性断裂和脆性断裂的断口形貌。结果表明,合金有2种断裂形式,当粘结相与W颗粒界面结合良好时,发生粘结相的延性断裂和W颗粒的穿晶解理断裂,合金的强度和韧性都很高,冲击韧性、抗拉强度和伸长率分别达到29J/cm2、883MPa和10%;而粘结相与W颗粒界面结合较差,粘结相不能完全填充于W颗粒之间时,合金表现为脆性,其冲击韧性和抗拉强度分别为4.69J/cm2和596MPa,断裂前不出现塑性变形。对烧结后的95W-5（Ni/Fe）脆性合金在马弗炉内进行热处理（热处理温度为1150～1280℃,用氩气作保护气氛,保温时间0.5～2h）后,由于改变了W颗粒与粘结相之间的界面结合状态,合金断裂行为转变为延性断裂,力学性能大幅度提高。

简介：研究了经真空热压、热挤压工艺制备的涂覆颗粒(化学涂层工艺)增强Al-Fe-V-Si耐热铝合金基复合材料在不同温度下的力学性能与摩擦磨损性能.实验结果表明:涂覆后的SiCp与基体结合更加牢固,涂覆层(Ni)的加入降低了材料内部颗粒(SiCp)与基体(Al-Fe-V-Si)之间的孔隙,10%SiC(Ni)/Al-Fe-Si(0812)复合材料在室温的断裂强度分别比基体和10%SiCp/Al-Fe-V-Si(0812)复合材料增加了62.15%和2.82%,在400℃时分别增加了55.3%和28.6%.复合材料耐磨性能比增强体未涂覆复合材料大大提高,在载荷50N,转速0.63m/s的工况下,经增强体涂覆的铝基复合材料在300℃时为以磨粒磨损为主的磨损机制;高于350℃时,为以粘着磨损为主的磨损机制.

简介：采用放电等离子烧结法,通过高温压缩性能测试和扫描电镜（SEM）观察,研究粉末制备工艺和烧结温度对W-9.8Ni-4.2Fe合金在800℃下高温压缩性能的影响。结果表明,高能球磨粉末烧结合金的硬度和高温压缩性能均优于混合粉末烧结合金;在1150℃下球磨粉末烧结合金的压缩强度最高,达到1150MPa,但当烧结温度在1050~1250℃范围内变化时,烧结合金的压缩应力应变曲线变化并不显著。

简介：利用CVI法,在两种不同类型的国产SiC纤维束中引入(PyC/SiC)4或(PyC/SiC)8多层界面,并进一步致密化,制备含不同纤维种类和界面类型的SiCf/SiCMini复合材料。研究纤维种类和界面类型对SiCf/SiCMini复合材料力学性能和断裂机制的影响。结果表明:致密化的SiCf/SiCMini复合材料已形成一个整体,在纤维和基体连接处可观察到明显的界面层,且界面厚度均匀;A/(PyC/SiC)4/SiC、B/(PyC/SiC)4/SiC、A/(PyC/SiC)8/SiC三种SiCf/SiCMini复合材料的最大拉伸强度分别达到466,350和330MPa,最终拉伸应变分别达到0.519%,0.219%和0.330%;拉伸断口均有纤维拔出,且随纤维种类或界面类型不同,纤维拔出长度和断口形貌有所差异。其中A/(PyC/SiC)4/SiC以ModelⅡ断裂机制发生断裂,B/(PyC/SiC)4/SiC和A/(PyC/SiC)8/SiC以ModelⅠ断裂机制发生断裂。

简介：采用元素粉末法制备Ti-1.5Fe-2.25Mo合金,在Thermec-MasterZ热模拟机上对该合金进行等温压缩试验。实验温度为650～900℃,变形速率0.01～10s^-1。以经典的双曲正弦形式的模型为基础,对热模拟真应力-真应变曲线进行计算和分析,建立粉末冶金Ti-1.5Fe-2.25Mo合金高温本构方程。研究表明,β相区等温压缩时,合金流变应力快速达到峰值然后进入稳态流变变形阶段,应力指数n=4.24,应变激活能Q=378.01kJ/mol。而在α＋β两相区等温压缩时,合金在较低应变速率（≤0.1s^-1）下,曲线经过应力峰后出现不同程度的加工软化现象;在应变速率≥1s^-1条件下,呈现出1种稳态变形,热变形的应力指数n=6.77,应变激活能Q=257.73kJ/mol。所得结果为粉末冶金钛合金锻造成形提供了一定的理论依据。

简介：将苯胺单体滴加到硫酸溶液中配制成电解液，采用恒电流法在304不锈钢板表面沉积聚苯胺涂层，通过动电位极化和恒电位极化分析不锈钢板的防腐性能，利用自制的导电性能测试设备分析涂层与不锈钢板的界面接触电阻，探讨聚苯胺涂层用于质子交换膜燃料电池双极板改性的可能性。结果表明，在优化工艺条件下制备的聚苯胺涂层的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为369mV和0.479μA/cm^2，与裸钢相比，腐蚀电位升高536mV，腐蚀电流密度降低4个数量级。模拟质子交换膜燃料电池的实际工作环境进行恒电位极化曲线测试，分析测试后的溶液离子含量。结果表明，涂层改性不锈钢板的腐蚀电流密度比裸钢低2个数量级，具有很好的耐久性；阳极环境比阴极环境具有更强的腐蚀性。恒电位极化测试前，压力为1.4MPa时，裸钢和涂层试样的界面接触电阻分别为97和145mΩ·cm^2，腐蚀后涂层试样的界面接触电阻比裸钢的低更多。用聚苯胺改性的不锈钢的防腐和导电性能在一定程度上都能达到目标值，在质子交换膜燃料电池双极板中具有很大的应用潜力。

简介：摩擦过程中的温度场和热应力分布状况是摩擦学研究领域的一个重要课题。基于炭／炭复合材料制动盘湿式制动试验，将制动过程中的摩擦生热等效为瞬时移动面热源，按传动学理论计算制动盘与冷却润滑油的对流传热系数，建立三维循环对称有限元模型，运用有限元软件ANSYS分析制动盘的温度分布，给出典型时刻的温度场分布云图及温度升高引起的热应力场。利用有限元分析刹车制动过程的温度场，可为摩擦材料的研制及制动盘的设计提供有效的参考。

简介：以SiO2、碳黑和少量添加剂(CaO,MgO或Al2O3)为原料,在流动氮气中于1350～1550℃下,对SiO2碳热还原-氮化产物进行了研究.结果表明,试样S-1,S-2分别在1400℃和1450℃加热4h后,均生成Si2N2O和Si3N4混合物;在1550℃保温4h,这2种试样生成的产物均为SiC.试样S-3在140℃和1450℃加热4h后所得产物为Si3N4和SiC.氧化物添加剂可以促进碳热还原-氮化反应的进行,并保留在生成的粉末体中,在随后的粉末热压或无压烧结中起烧结助剂的作用.

简介：采用放电等离子烧结技术（SPS）制备不同WC颗粒含量的HGSF01高合金工具钢。通过扫描电镜、X射线衍射技术等测试手段研究烧结态的组织、物相组成和力学性能,并对试样的弯曲断裂断口进行分析。实验结果表明：随着烧结温度的提高,材料密度不断提高;随着增强颗粒含量的增加,材料的硬度和抗弯性能得到明显提升,但致密度有所下降;烧结态试样的主相是马氏体,同时还伴有残余奥氏体、Cr7C3、VC、Cr2VC2及少量的Mo、Cr碳化物;由弯曲试验的断口分析得知,1050℃烧结试样的断口形貌特征为多种断裂机制并存。

简介：陶瓷与金属连接具有重要的工程应用背景,然而却面临诸多技术难关,连接件的热应力缓解便是其中之一。本文作者采用弹性有限元方法,对采用不同材料作为中间层得到的实际连接尺寸的SiC陶瓷与Ni基高温合金连接件的应力进行计算,并结合各种材料的塑性对连接件的应力进行定性分析。计算结果表明,SiC陶瓷与Ni基高温合金直接连接产生的热应力很大。最大轴向拉应力位于陶瓷近缝区,导致连接件强度偏低或断裂。采用功能梯度中间层或软金属中间层能在一定程度上缓解热应力;硬金属中间层虽然不能缓解应力,但能改善应力分布状态,使最大轴向拉应力迁移出比较薄弱的陶瓷一侧,有利于连接强度的提高;采用软、硬金属复合中间层具有较好的缓解应力和改善应力分布的效果,但却较多地增加了连接件的界面,有可能导致负面效应,在实际工程应用中需要根据具体情况,权衡利弊,综合考虑。

简介：以钼粉及氧化锆粉为原料，采用不同的烧结工艺参数，在常压氩气气氛下烧结制备50%Mo-ZrO2金属陶瓷。采用四电极法测量该金属陶瓷的高温电导率，在1580℃下进行钢液和碱性熔渣侵蚀实验。结果表明：在烧结温度为1600～1650℃，保温时间为2～4h的条件下，随保温时间延长或烧结温度升高，烧结体更加致密，孔隙率下降；因而金属陶瓷的电导率提高，耐钢液和熔渣侵蚀性增强；在1600℃、保温4h条件下烧结的试样密度最大（6.49g/cm^3），高温电导率最高（1600℃下的电导率为101S/cm），耐钢液和熔渣侵蚀能力最强。钢液对金属陶瓷的侵蚀主要为Fe和Mo的相互溶蚀，熔渣对金属陶瓷的侵蚀主要作用于ZrO2陶瓷相，熔渣中的Al2O3取代金属陶瓷中的ZrO2。熔渣侵蚀过程中，CaO与金属陶瓷中的ZrO2发生反应生成高熔点CaZrO3相，阻止熔渣对金属陶瓷的进一步侵蚀。

简介：采用3D高景深显微镜、扣描电子显微镜和能谱分析，观察和分析废旧硬质合金表面的TiN涂层在K2C2O4＋H2O2＋NaOH介质中的腐蚀形貌和腐蚀产物，并研究TiN涂层的腐蚀类型及腐蚀机理。结果表明，废旧硬质合金试样在草酸钾和双氧水的碱性溶液中的反应时问超过2h后，合金表面的TiN涂层能完全去除干净，去除时存在点腐蚀、缝隙腐蚀和均匀腐蚀等腐蚀类型。涂层中的钛以Ti（C2O4）2^2-的形式溶解在溶液中，氮则以NH3的形式从溶液中释放出来。