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活性填料对聚碳硅烷基悬浮液直写成形3D碳化硅的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2021年第2期26卷 166-173页

作者：赵连仲李周瑶熊慧文周科朝张斗中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

分别采用纳米钛粉(Ti)和氧化亚镍粉(NiO)为活性填料,聚碳硅烷(polycarbosilane,PCS)为碳化硅(SiC)陶瓷先驱体,以正己烷作为溶剂制备浆料,然后通过3D直写成形和高温裂解制备SiC陶瓷基复合材料,对浆料的流变性能以及SiC陶瓷基复合材料的... 详细信息

分别采用纳米钛粉(Ti)和氧化亚镍粉(NiO)为活性填料,聚碳硅烷(polycarbosilane,PCS)为碳化硅(SiC)陶瓷先驱体,以正己烷作为溶剂制备浆料,然后通过3D直写成形和高温裂解制备SiC陶瓷基复合材料,对浆料的流变性能以及SiC陶瓷基复合材料的物相和微观形貌进行表征,研究活性填料纳米Ti粉和纳米NiO粉对3D-SiC陶瓷基复合材料的物相与微观形貌的影响。结果表明,浆料的黏度与PCS的质量分数成正比,具有剪切变稀现象,w(PCS)为75%的浆料具有稳定的打印性能。纳米Ti粉可有效降低成形坯体热处理过程中的质量损失率和线收缩率。随m(Ti)/m(PCS)的值从0增加到1.0,1 450℃高温裂解后陶瓷的质量损失率和线收缩率分别由18.29%和24.38%降低至14.05%和12.13%,所得陶瓷包含Ti C和SiC两相,相比于Ti粉,NiO可作为SiC的表面修饰催化剂,并通过气-液-固(V-L-S)生长机制使SiC陶瓷表面原位生长SiC晶须团簇。

关键词：直写成形聚碳硅烷先驱体陶瓷活性填料碳化硅

真空蒸镀钨改性金刚石/铜硼复合材料导热性能

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中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2293-2303页

作者：吴成元王熹周科朝焦增凯姚远卓吴建杰马莉魏秋平中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

采用真空蒸镀法在平板金刚石衬底表面镀覆钨镀层,构建多层平板结构以研究热处理温度对金刚石表面钨界面层形貌结构、物相成分及其与金刚石基体间界面结合情况的影响,并为金刚石颗粒表面金属化改性提供实验指导。在此基础上,以相同真空... 详细信息

采用真空蒸镀法在平板金刚石衬底表面镀覆钨镀层,构建多层平板结构以研究热处理温度对金刚石表面钨界面层形貌结构、物相成分及其与金刚石基体间界面结合情况的影响,并为金刚石颗粒表面金属化改性提供实验指导。在此基础上,以相同真空蒸镀和热处理工艺制备的钨改性金刚石颗粒作为增强体,以铜硼合金作为基体,采用气体压力浸渗法制备相应的金刚石/铜硼复合材料,探究金刚石颗粒的热处理温度对复合材料导热性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,复合材料热导率呈现先上升后下降的趋势,当热处理温度为1000℃时,复合材料界面结合明显改善,同时金刚石表面钨镀层依旧连续完整,此时,复合材料的热导率最高可达629 W/(m∙K)。

关键词：真空蒸镀界面改性钨镀层热导率金刚石/铜基复合材料

Ti-55531近β钛合金中针片α组织破碎的临界变形条件

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粉末冶金材料科学与工程 2016年第5期21卷 665-671页

作者：詹孝冬张晓泳李少君李志友周科朝中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

对具有初始针片α组织的Ti-55531合金进行单道次压缩变形,研究该合金在变形温度为750-825℃、应变速率为0.001-1 s-1条件下的热变形行为,并结合应力–应变曲线和针片α组织的破碎球化现象,分析针片α组织破碎球化的临界应变条件。结果... 详细信息

对具有初始针片α组织的Ti-55531合金进行单道次压缩变形,研究该合金在变形温度为750-825℃、应变速率为0.001-1 s-1条件下的热变形行为,并结合应力–应变曲线和针片α组织的破碎球化现象,分析针片α组织破碎球化的临界应变条件。结果表明：变形过程中流变应力随应变速率增大或变形温度降低而增大;合金发生屈服后,流变应力s随应变量ε增加先快速下降、后缓慢下降,直至趋于稳态流变,dσ/dε存在极小值,其对应的应变量为针片α组织发生破碎的临界应变量ξc＇;应变量小于ξc＇时,针片α组织旋转、弯折等引起的流变软化作用占主导,应变量大于ξc＇时,针片α组织破碎球化引起的流变软化作用占主导;ξc＇随应变速率增大及变形温度降低而增大,其预测模型可表示为ξc＇=0.00197[e＆exp（392300/RT）]0.121。

关键词： Ti-55531合金热变形本构方程破碎球化临界应变

温压温度对FeSiBC非晶磁粉芯压缩以及磁学性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2024年第3期29卷 210-220页

作者：刘世杰耿赵文陈超罗武林周科朝中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 苏州格纳欣电子科技有限公司苏州215200

高电阻率的无机氧化物纳米粒子被广泛用作软磁粉芯的绝缘包覆材料,以降低粉芯高频下的涡流损耗,提升器件的工作稳定性和能量利用效率。针对非磁性氧化物纳米粒子的存在会导致粉芯致密性和磁导率下降的问题,本文将温压工艺引入FeSiBC非... 详细信息

高电阻率的无机氧化物纳米粒子被广泛用作软磁粉芯的绝缘包覆材料,以降低粉芯高频下的涡流损耗,提升器件的工作稳定性和能量利用效率。针对非磁性氧化物纳米粒子的存在会导致粉芯致密性和磁导率下降的问题,本文将温压工艺引入FeSiBC非晶磁粉芯的制备中,重点研究温压温度对FeSiBC非晶磁粉芯的成形性、磁学性能以及力学性能的影响。结果表明:温压温度为120℃时,软化的树脂能够有效填充进磁粉间的间隙,增强黏结效果,使粉芯具有最佳的压缩性和综合磁学性能。此时,原始和包覆粉芯的抗压强度分别为220.0和269.1 MPa,相较于室温压制粉芯分别提升了107.5%和47.8%;有效磁导率在100 kHz~10 MHz范围内分别稳定至20.8和18.7 H/m,相较于室温压制粉芯分别提升了20.9%和16.9%;1 MHz、0.05 T下的交流损耗分别为2693.5和2228.0 kW/m^(3),相较于室温压制粉芯分别下降了13.9%和21.3%。本工作通过优化温压工艺参数,提升磁粉芯的应用频率和能量利用效率,为制备性能优良的FeSiBC磁粉芯提供指导。

关键词：非晶磁粉芯温压成形绝缘包覆压缩性能软磁性能

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3D打印铜及铜合金的研究进展

粉末冶金材料科学与工程 2022年第2期27卷 121-128页

作者：吴谊友丁柔陈超李瑞迪周科朝中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学深圳研究院深圳518057

铜及铜合金的延展性好,并具有优异的导电导热性能和耐腐蚀性能,受到业界的广泛关注。本文重点综述了近年来3D打印成形铜及铜合金的工艺、微观组织和性能等方面的研究进展。降低铜对激光的反射率是选区激光熔化成形和激光金属熔化成形铜... 详细信息

铜及铜合金的延展性好,并具有优异的导电导热性能和耐腐蚀性能,受到业界的广泛关注。本文重点综述了近年来3D打印成形铜及铜合金的工艺、微观组织和性能等方面的研究进展。降低铜对激光的反射率是选区激光熔化成形和激光金属熔化成形铜及铜合金的难点,也是调控组织及提高成形件性能的基础;选区电子束熔化和黏结剂喷射技术可解决铜对激光高反射率问题,成功实现铜及铜合金的3D打印成形,但仍然存在致密度低和收缩率大等问题,相关工艺有待进一步完善。同时还介绍3D打印铜与铜合金的应用前景,并对3D打印铜及铜合金的研究进展进行总结与展望。

关键词： 3D打印铜合金选区激光熔化激光金属熔化选区电子束熔化黏结剂喷射

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金属粉末注射成型制备316L不锈钢植入材料

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生物医学工程学杂志 2007年第2期24卷 329-331页

作者：王国慧朱晒红李益民赵颜忠周科朝黄伯云中南大学湘雅三医院移植医学研究院长沙410013 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

研究金属粉末注射成型(MIM)法制备的316L不锈钢植入材料的生物相容性。以目前临床应用的钛合金植入材料为对照,将MIM法制备的植入材料浸提液与L929细胞混合培养后用流式细胞仪测定其DNA期的细胞百分比,将二种材料分别植入动物体内通过... 详细信息

研究金属粉末注射成型(MIM)法制备的316L不锈钢植入材料的生物相容性。以目前临床应用的钛合金植入材料为对照,将MIM法制备的植入材料浸提液与L929细胞混合培养后用流式细胞仪测定其DNA期的细胞百分比,将二种材料分别植入动物体内通过病理组织学观察的方法来评价其生物相容性。统计学分析两组数据无明显差异,结果表明,MIM法制备的316L不锈钢植入材料具有良好的生物相容性。

关键词：金属粉末注射成型生物相容性流式细胞仪

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基于导师制的研究生培养机制发展与改革

中国冶金教育 2023年第5期 1-4页

作者：魏秋平周科朝蔡圳阳中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083

阐述了研究生导师制的发展历程与改革现状,指出研究生导师制改革的不足,探讨了以导师制为核心的研究生培养机制改革对策,提出研究生思想政治教育“导师负责制”,健全导师培训考核评价机制,推行导师小组负责制模式,促进改革模式多元化等... 详细信息

阐述了研究生导师制的发展历程与改革现状,指出研究生导师制改革的不足,探讨了以导师制为核心的研究生培养机制改革对策,提出研究生思想政治教育“导师负责制”,健全导师培训考核评价机制,推行导师小组负责制模式,促进改革模式多元化等措施。

关键词：导师制研究生培养思想政治教育

烧结温度与时效工艺对Cu@Fe复合粉末制备Cu-Fe合金组织与性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2021年第4期26卷 363-371页

作者：毛敏聪甘雪萍周科朝赵琪诸璠中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

采用化学镀铜法制备Cu包覆Fe的50Cu@50Fe复合粉末,粉末经过模压成形和850~1050℃氢气气氛烧结,得到50Cu-50Fe合金,然后对合金进行冷轧变形和固溶及时效热处理,研究烧结温度以及时效温度和时效时间对50Cu-50Fe合金组织、抗拉强度及电导... 详细信息

采用化学镀铜法制备Cu包覆Fe的50Cu@50Fe复合粉末,粉末经过模压成形和850~1050℃氢气气氛烧结,得到50Cu-50Fe合金,然后对合金进行冷轧变形和固溶及时效热处理,研究烧结温度以及时效温度和时效时间对50Cu-50Fe合金组织、抗拉强度及电导率的影响。结果表明,用50Cu@50Fe复合粉末制备的Cu-Fe合金组织均匀,合金的相对密度和抗拉强度随烧结温度升高而提高。在1050℃烧结1 h的50Cu-50Fe合金相对密度达到95.5%,抗拉强度为392 MPa。烧结态合金经冷轧变形和固溶处理,相对密度提升到99.4%,抗拉强度为422MPa,电导率为18.11IACS%。再经过450℃时效4h后,Cu基体中析出大量弥散分布的球形富Fe相颗粒,合金的抗拉强度达到492 MPa,电导率为39.11IACS%。当时效温度高于450℃时,富Fe相颗粒在Cu基体的晶界处聚集长大,导致50Cu-50Fe合金力学性能降低。经过550℃/4 h时效后,50Cu-50Fe合金的抗拉强度为422 MPa,电导率为45.22 IACS%。

关键词：化学镀铜 50Cu-50Fe合金固溶时效抗拉强度电导率

Cd掺杂In_2O_3多孔纳米球的制备及其甲醛气敏性能

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粉末冶金材料科学与工程 2017年第3期22卷 372-377页

作者：王剑左翼高成炼甘雪萍周科朝李志友中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

采用水热和煅烧工艺制备具有良好分散性的多孔纳米球形Cd掺杂In_2O_3颗粒,并对其甲醛气敏性能进行测试。结果表明:Cd掺杂量较低时得到的粉末为纯立方In_2O_3相,当Cd掺杂量高于4.1%(原子分数)时,除存在立方In_2O_3相外,还存在微量立方Cd ... 详细信息

采用水热和煅烧工艺制备具有良好分散性的多孔纳米球形Cd掺杂In_2O_3颗粒,并对其甲醛气敏性能进行测试。结果表明:Cd掺杂量较低时得到的粉末为纯立方In_2O_3相,当Cd掺杂量高于4.1%(原子分数)时,除存在立方In_2O_3相外,还存在微量立方Cd O相。Cd掺杂可极大提高In_2O_3多孔纳米球的甲醛气敏性能并且降低其最佳工作温度,4.1%Cd-In_2O_3最佳工作温度为60℃,远低于纯In_2O_3的最佳工作温度120℃,能显著降低In_2O_3传感器的能耗。且4.1%Cd-In_2O_3在60℃下对50×10^(-6)甲醛的灵敏度高达1 074,远高于纯In_2O_3在120℃下的最高灵敏度57。4.1%Cd-In_2O_3在60℃对50×10^(-6)甲醛的响应和恢复时间分别为326 s和912 s;Cd掺杂In_2O_3还可明显提高其气敏选择性能。

关键词： Cd掺杂 In2O3 多孔纳米球甲醛气敏性能