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氧化锆零件激光选区烧结/冷等静压复合成形技术

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机械工程学报 2014年第21期50卷 118-123页

作者：史玉升刘凯李晨辉魏青松刘洁夏思婕华中科技大学材料成形及模具技术国家重点试验室武汉430074 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070

氧化锆陶瓷材料以其优异的性能在工业生产中具有极大的应用前景,但由于脆性大、硬度高等原因,复杂形状氧化锆零件往往难以成形和加工。为了获得复杂形状氧化锆陶瓷零件,通过溶剂沉淀法将粘接剂尼龙12覆膜至纳米氧化锆粉末的表面,然后对... 详细信息

氧化锆陶瓷材料以其优异的性能在工业生产中具有极大的应用前景,但由于脆性大、硬度高等原因,复杂形状氧化锆零件往往难以成形和加工。为了获得复杂形状氧化锆陶瓷零件,通过溶剂沉淀法将粘接剂尼龙12覆膜至纳米氧化锆粉末的表面,然后对覆膜后的粉体进行激光选区烧结(Selective laser sintering,SLS)成形,并通过传统的冷等静压(Cold isostatic pressing,CIP)技术对SLS零件进行致密化处理,同时满足氧化锆初坯成形时形状复杂度和密度的要求。通过试验得出在激光能量密度为0.415 J/mm2时,获得的SLS陶瓷件密度较大,对不同激光能量密度制备的SLS陶瓷件进行保压压力为200 MPa的冷等静压致密化处理,根据热脱脂机理以及粘接剂的TG曲线,分别制定了SLS/CIP试样的热脱脂工艺,最后对脱脂试样进行高温烧结,在后续处理的各环节,氧化锆零件的密度仍受SLS成形的影响,但该影响逐渐减弱,SLS/CIP/FS成形件最大相对密度和维氏硬度分别达到了97%和1180 HV1,已接近'模压-烧结'的致密氧化锆陶瓷的性能,在试样断口的扫描电子显微镜(SEM)分析基础上,对氧化锆复合成形的微观演变进行了研究。虽然最终烧结件密度和硬度仍有待提高,但是提出了一种极具潜力的氧化锆零件近净成形工艺方法,为制造高性能复杂形状的陶瓷零件奠定了基础。

关键词：溶剂沉淀法选泽性激光烧结冷等静压氧化锆

凝胶注模成型制备高性能的氮化硅陶瓷(Ⅱ)──冷等静压、粉料氧化处理和气压烧结对材料性能的影响

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材料研究学报 2001年第1期15卷 55-60页

作者：周龙捷黄勇谢志鹏易中周代建清清华大学新型陶瓷和精细工艺国家重点实验室

在对氮化硅粉料进行助烧剂包覆和凝胶注模成型的基础上，研究了冷等静压凝胶注模成型氮化硅坯体、氧化氮化硅包覆料和气压烧结制度对凝胶皮模成型氮化硅陶瓷的杭弯强度和韦泊尔模数的影响冷等静压有利干提高凝胶注模成型氮化硅陶瓷的... 详细信息

在对氮化硅粉料进行助烧剂包覆和凝胶注模成型的基础上，研究了冷等静压凝胶注模成型氮化硅坯体、氧化氮化硅包覆料和气压烧结制度对凝胶皮模成型氮化硅陶瓷的杭弯强度和韦泊尔模数的影响冷等静压有利干提高凝胶注模成型氮化硅陶瓷的力学性能，合适的粉料氧化制度和烧结制度都能提高材料的抗弯强度和韦泊尔模数，实验采用优化的工艺，制备出的氨化硅陶瓷的三点弯曲强度和两参数韦伯尔模数（２０个试样）分别高达９４４．７±２９．５ＭＰａ和３３．

关键词：氮化硅凝胶注模成型冷等静压氧化气压烧结陶瓷材料韦泊尔模数抗弯强度

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选择性激光烧结制件冷等静压形变模拟与试验

华中科技大学学报（自然科学版） 2007年第12期35卷 91-94页

作者：史玉升任丽花魏青松刘锦辉华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

将选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)和冷等静压(cold isostatic pressing,CIP)结合,快速制造复杂零件.采用修正的Cam-Clay模型,用ABAQUS软件实现了长方体和齿轮的SLS制件CIP过程的数值模拟,得到相对密度与压力的关系,预测... 详细信息

将选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)和冷等静压(cold isostatic pressing,CIP)结合,快速制造复杂零件.采用修正的Cam-Clay模型,用ABAQUS软件实现了长方体和齿轮的SLS制件CIP过程的数值模拟,得到相对密度与压力的关系,预测了SLS制件CIP后的结构和尺寸.与试验对比表明:长方体Z向的收缩率误差比较大(34.9%),齿轮齿根处尺寸误差比较大(-47.97%).为复杂制件结构设计和压力选取提供了依据,并为SLS/CIP成形提供了有效的指导.

关键词：选择性激光烧结冷等静压数值模拟 Cam-Clay模型

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不锈钢粉末冷等静压数值模拟与实验验证

材料工程 2010年第3期38卷 89-92页

作者：杜艳迎史玉升魏青松刘锦辉华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

通过冷等静压实验获得了不锈钢粉末的压力-密度关系,在模拟中用于表征材料的硬化特性。为了描述粉末的致密化行为,使用了ABAQUS有限元软件中的Cam-Clay模型,对粉末的冷等静压实验过程进行模拟,结果表明实验的尺寸与模拟的结果符合得较好... 详细信息

通过冷等静压实验获得了不锈钢粉末的压力-密度关系,在模拟中用于表征材料的硬化特性。为了描述粉末的致密化行为,使用了ABAQUS有限元软件中的Cam-Clay模型,对粉末的冷等静压实验过程进行模拟,结果表明实验的尺寸与模拟的结果符合得较好,说明模拟中使用的参数设置是合理的。然后使用选择性激光烧结/冷等静压复合工艺制造球形制件,并对冷等静压过程进行模拟,结果表明制件变形比较均匀,实验的结果与模拟的结果符合得较好,密度的预测与实验结果比较吻合。通过模拟不仅为冷等静压工艺提供有益的指导,也为以后复杂试样的冷等静压尺寸设计提供了重要参考。

关键词：冷等静压硬化特性不锈钢模拟

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陶瓷粉末冷等静压成形密度缺陷模拟分析

粉末冶金技术 2001年第6期19卷 339-342页

作者：贺峻康永林任学平辛平北京科技大学压力加工系北京100083 日本东芝陶瓷公司

采用大型有限元软件MSC .MARC对陶瓷粉末成形件冷等静压成形过程进行了有限元数值模拟 ,对有关数值模拟技术问题进行了详细讨论。模拟了陶瓷粉末成形件冷等静压成形时的陶瓷粉末流动及密度分布情况 ,分析了陶瓷粉末成形件出现密度不均... 详细信息

采用大型有限元软件MSC .MARC对陶瓷粉末成形件冷等静压成形过程进行了有限元数值模拟 ,对有关数值模拟技术问题进行了详细讨论。模拟了陶瓷粉末成形件冷等静压成形时的陶瓷粉末流动及密度分布情况 ,分析了陶瓷粉末成形件出现密度不均现象的原因。

关键词：陶瓷粉末成形件冷等静压有限元数值模拟密度

数值模拟在陶瓷粉末材料冷等静压过程中的应用

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材料科学与工艺 2002年第1期10卷 79-99页

作者：贺峻康永林任学平北京科技大学材料加工与控制工程系北京100083

为了解释陶瓷粉末件低密度缺陷的形成原因,借助有限元分析软件***对陶瓷粉末件的冷等静压(CIP)成形过程进行了有限元数值模拟,从数值计算的角度给出了成形过程中粉体的应变分布、密度分布规律,并提出了改善陶瓷粉末件低密度现象的对策.... 详细信息

为了解释陶瓷粉末件低密度缺陷的形成原因,借助有限元分析软件***对陶瓷粉末件的冷等静压(CIP)成形过程进行了有限元数值模拟,从数值计算的角度给出了成形过程中粉体的应变分布、密度分布规律,并提出了改善陶瓷粉末件低密度现象的对策.研究结果表明:在CIP成形过程中芯棒顶端倒角处变形受到抑制,等效应变最大,相对密度最小,出现变形不均匀现象;粉末构件的几何形状、尺寸、模具形状对低密度区域的形成有较大影响.

关键词：数值模拟陶瓷粉末密度冷等静压有限元计算机模拟

冷等静压工艺对Li_(0.33)La_(0.56)TiO_(3)固态电解质结构和性能影响

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电源技术 2022年第7期46卷 754-757页

作者：卢东亮李保庆陈施尹赵瑞瑞广东环境保护工程职业学院广东佛山528216 华南师范大学化学学院广东广州510006

采用固相法在1200℃煅烧温度条件下合成了Li_(0.33)La_(0.56)TiO_(3)(LLTO)固态电解质材料,并分别采用模压法和冷等静压工艺制备为陶瓷电解质。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色谱(EDS)和电化学阻抗谱(EIS)等技术... 详细信息

采用固相法在1200℃煅烧温度条件下合成了Li_(0.33)La_(0.56)TiO_(3)(LLTO)固态电解质材料,并分别采用模压法和冷等静压工艺制备为陶瓷电解质。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色谱(EDS)和电化学阻抗谱(EIS)等技术研究了冷等静压工艺对LLTO陶瓷电解质微观形貌和离子电导率的影响。实验表明,冷等静压工艺能够增大LLTO陶瓷电解质的晶粒尺寸,有效地提高其晶界电导率,所制备的陶瓷电解质在室温下的体电导率和晶界电导率分别为1.28×10^(-3)和1.25×10^(-4) S/cm。

关键词：冷等静压 LLTO 固态电解质

选择性激光烧结不锈钢零件冷等静压宏观变形与微观特征

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稀有金属材料与工程 2010年第A1期39卷 455-458页

作者：杜艳迎史玉升魏青松华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

采用修正的Cam-Clay模型,在ABAQUS软件中实现了对选择性激光烧结零件冷等静压过程的有限元模拟。通过冷等静压实验获得了材料的硬化曲线。并将实验结果与模拟结果进行比较,两者符合得较好,说明所用的模型适用于不锈钢粉末的冷等静压过... 详细信息

采用修正的Cam-Clay模型,在ABAQUS软件中实现了对选择性激光烧结零件冷等静压过程的有限元模拟。通过冷等静压实验获得了材料的硬化曲线。并将实验结果与模拟结果进行比较,两者符合得较好,说明所用的模型适用于不锈钢粉末的冷等静压过程。通过正交实验对模型参数的敏感性进行分析,结果表明硬化规律是影响实验结果的最重要因素。通过模拟可以为产品的尺寸和形状设计提供有益的指导,并且可推广到更复杂零件的模拟。

关键词：选择性激光烧结冷等静压 ABAQUS 修正的Cam—Clay模型

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冷等静压坯体成型径向隔套收缩率的模拟计算

中国陶瓷 2016年第6期52卷 49-52页

作者：贾书波王静慧李国斌曲发增李冰川中国兵器工业第五二研究所烟台分所烟台264003 总装备部装甲兵军事代表局驻济南地区军代室济南250031

双介质径向隔套式冷等静压设备在陶瓷等冶金粉体坯料压制中,存在由于坯料和托架尺寸选择过大引起设备橡胶隔套被损坏的情况,研究了坯料和工作介质受压收缩后对橡胶隔套径向变形的作用机理,建立压缩物理和数学模型,推导出了最窄处径向收... 详细信息

双介质径向隔套式冷等静压设备在陶瓷等冶金粉体坯料压制中,存在由于坯料和托架尺寸选择过大引起设备橡胶隔套被损坏的情况,研究了坯料和工作介质受压收缩后对橡胶隔套径向变形的作用机理,建立压缩物理和数学模型,推导出了最窄处径向收缩率计算公式,为该类设备压制坯料和托架尺寸的选择提供了理论依据,具有一定的现实指导意义。

关键词：冷等静压坯体压制工艺数学模型收缩率双介质