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烧结温度对Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷微观组织和力学性能的影响

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粉末冶金技术 2024年第2期42卷 115-121页

作者：高姣姣平萍胡士恒宋金鹏太原理工大学航空航天学院太原030024 太原重型机械集团有限公司太原030024 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024

以Ti(C,N)为基体相,HfN和WC为不同层的增强相,金属Ni和Mo为粘结相,采用交替铺层法制备素坯,并利用真空热压烧结技术制备Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷,研究了烧结温度对层状陶瓷微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升... 详细信息

以Ti(C,N)为基体相,HfN和WC为不同层的增强相,金属Ni和Mo为粘结相,采用交替铺层法制备素坯,并利用真空热压烧结技术制备Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷,研究了烧结温度对层状陶瓷微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,材料中的晶粒逐渐长大,在烧结温度为1350℃和1400℃时,材料的晶粒较小但分布不均匀,且存在较多的微缺陷;在烧结温度为1450℃和1500℃时,材料中的晶粒相对均匀(粒径~1μm),微缺陷较少;在烧结温度达到1550℃时,材料中出现了大量粗大晶粒(粒径~2μm)。随着烧结温度的升高,层状陶瓷的抗弯强度、维氏硬度和断裂韧度均先增大后减小。在1450℃下所制备的Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷具有较好的综合力学性能,其抗弯强度、维氏硬度和断裂韧度分别为(1263.6±17.1)MPa、(18.5±0.3)GPa和(8.2±0.1)MPa·m1/2。此外,Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷在断裂时表现为穿晶与沿晶并存的断裂模式。

关键词：层状陶瓷烧结温度微观组织力学性能

烧结温度对(Ti_(5)Si_(3)+TiC+TiB)/Ti复合材料组织和力学性能的影响

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材料科学与工艺 2024年第2期32卷 89-96页

作者：崔凯强姜中涛敬小龙韩威成都大学机械工程学院成都610106 重庆文理学院材料科学与工程学院材料表界面科学重庆市重点实验室重庆402160

为了获得性能优异的钛基复合材料和解决单一增强相对性能提升有限等问题,以Ti粉、SiC粉、TiB_(2)粉、C粉为原料,采用粉末冶金法,在不同烧结温度下原位自生制备了(Ti_(5)Si_(3)+TiC+TiB)/Ti复合材料。通过XRD、SEM、万能试验机等设备表... 详细信息

为了获得性能优异的钛基复合材料和解决单一增强相对性能提升有限等问题,以Ti粉、SiC粉、TiB_(2)粉、C粉为原料,采用粉末冶金法,在不同烧结温度下原位自生制备了(Ti_(5)Si_(3)+TiC+TiB)/Ti复合材料。通过XRD、SEM、万能试验机等设备表征了复合材料的微观组织和力学性能。结果表明:随烧结温度的升高,复合材料的致密度提高,平均晶粒尺寸逐渐增大;烧结温度的升高使增强相数量增加的同时减少了较低烧结温度下的团聚现象。复合材料的洛氏硬度、屈服强度、抗拉强度随烧结温度的升高先增大后减小,断裂应变下降不显著。在1300℃下,(Ti_(5)Si_(3)+TiC+TiB)/Ti具有最佳的综合力学性能,烧结态试样的抗压强度达到最高2435 MPa,屈服强度1649 MPa,洛氏硬度49.1HRC,断裂应变28.7%。分析可知,微米尺寸的TiC、TiB和亚微米尺寸的Ti_(5)Si_(3)增强相的协同作用在显著提高复合材料强度的同时也保持了一定的塑性。(Ti_(5)Si_(3)+TiC+TiB)/Ti复合材料的增强方式以细晶强化、弥散强化和载荷传递强化为主。

关键词：钛基复合材料 Ti_(5)Si_(3)&TiC&TiB 烧结温度显微组织力学性能

无压烧结温度对15%SiC/2009Al复合材料微观组织与力学性能的影响

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材料工程 2024年第5期52卷 76-82页

作者：边鹏博朱士泽张峻凡肖伯律马宗义沈阳理工大学材料科学与工程学院沈阳110158 中国科学院金属研究所沈阳110016

针对传统粉末冶金工艺制备成本高、制备效率低等问题,采用冷等静压结合无压烧结及热挤压工艺制备15%(体积分数,下同)SiC/2009Al复合材料。研究不同烧结温度(600,620,640℃)对15%SiC/2009Al复合材料微观组织及力学性能的影响。结果表明:... 详细信息

针对传统粉末冶金工艺制备成本高、制备效率低等问题,采用冷等静压结合无压烧结及热挤压工艺制备15%(体积分数,下同)SiC/2009Al复合材料。研究不同烧结温度(600,620,640℃)对15%SiC/2009Al复合材料微观组织及力学性能的影响。结果表明:在600℃下烧结,SiC与基体间的结合差,微观下可观察到较多的大尺寸孔隙,材料的致密度低,力学性能差;在640℃高温下烧结,坯锭产生大量液相,并溢出到坯锭表面,造成心部合金元素下降,此外,640℃会引发强烈的界面反应,生成较多大尺寸脆性相,成为材料断裂过程中的裂纹源,导致材料性能下降;620℃为最佳烧结温度,产生较多的液相能填充坯锭中的部分孔隙,进而提高材料致密度以及界面结合强度,复合材料的强度和塑性均取得最佳值,抗拉强度与屈服强度分别达到505,345 MPa,伸长率达到7.2%。

关键词： SiC颗粒铝基复合材料冷等静压烧结温度力学性能

烧结温度对SiC-AlO-YO-Mg O陶瓷性能影响的研究

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中国陶瓷 2024年 24-29页

作者：孔维静鹿桂花周恒为喀什大学物理与电气工程学院伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和硬度计研究了烧结助剂在最佳烧结温度下对SiC陶瓷的结构、形貌和性能的影响。结果表明：采用无压液相烧结合成SiC复合陶瓷，样品颗粒较为均匀，随着烧结温度的升高，样品的质量损失，气孔率和线收缩... 详细信息

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和硬度计研究了烧结助剂在最佳烧结温度下对SiC陶瓷的结构、形貌和性能的影响。结果表明：采用无压液相烧结合成SiC复合陶瓷，样品颗粒较为均匀，随着烧结温度的升高，样品的质量损失，气孔率和线收缩率均增加，而硬度先增加后减小。当烧结温度为1850℃时，陶瓷的硬度最高为30.4 GPa，热膨胀系数为3.68×10-6/℃（室温至500℃温区范围内），最接近单晶硅的热膨胀系数(3.5×10-6/℃)，介电常数约为24.63，介电损耗最低，tanδ约为0.006，是一种致密性好，硬度高的碳化硅复合陶瓷材料。

关键词：碳化硅复合陶瓷烧结温度热膨胀

烧结温度对车用石墨-TiB_(2)增强铜基复合材料组织与性能的影响

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材料热处理学报 2024年第5期45卷 32-39页

作者：高希瑞李恒青韦江郑宝超刘洋赈上海交通职业技术学院汽车工程学院上海201900 暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广东广州510632 江西省科学院应用物理研究所江西南昌330096

采用真空热压烧结方法制备了石墨和TiB_(2)混杂增强Cu基复合材料,研究了烧结温度对复合材料微观结构、致密度、显微硬度、电导率和摩擦磨损性能的影响。结果表明:烧结过程中各粉末原料没有发生氧化,同时粉末之间也没有发生化学反应。两... 详细信息

采用真空热压烧结方法制备了石墨和TiB_(2)混杂增强Cu基复合材料,研究了烧结温度对复合材料微观结构、致密度、显微硬度、电导率和摩擦磨损性能的影响。结果表明:烧结过程中各粉末原料没有发生氧化,同时粉末之间也没有发生化学反应。两种增强相均匀地分散在连续的Cu基体中,同时颗粒之间没有形成聚集。随着烧结温度的升高,复合材料的致密度和显微硬度先增大后减小,摩擦系数和磨损率先减小后增大,电导率逐渐降低。烧结温度为800℃时,石墨和TiB_(2)混杂增强Cu基复合材料具有较优异的综合性能,其致密度、显微硬度、电导率、摩擦系数和磨损率分别为98.8%、92.2 HV0.1、43.2%IACS、0.213和1.757×10^(-5)mm^(3)/(N·m),磨损机制为显微切削为主,粘着磨损为辅。

关键词： Cu基复合材料烧结温度力学性能摩擦系数磨损率

烧结温度对SiO_(2f)/SiO_(2)陶瓷基复合材料的微观结构和力学性能的影响

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陶瓷学报 2024年第1期45卷 125-132页

作者：毛帮笑夏细胜王大奎高国胜白乐乐高震洋吕海花李晓辰冯晓雨北京新风航天装备有限公司北京100854 北京电子工程总体研究所北京100854

通过系统研究烧结温度对SiO_(2f)/SiO_(2)陶瓷基复合材料的密度、孔隙率、微观形貌、拉伸性能、弯曲性能及韧性的影响,获得了高强高韧性复合材料。随着烧结温度升高,材料密度升高;而孔隙率先降后升,归因于基体的收缩增加,且在850℃下收... 详细信息

通过系统研究烧结温度对SiO_(2f)/SiO_(2)陶瓷基复合材料的密度、孔隙率、微观形貌、拉伸性能、弯曲性能及韧性的影响,获得了高强高韧性复合材料。随着烧结温度升高,材料密度升高;而孔隙率先降后升,归因于基体的收缩增加,且在850℃下收缩严重产生了微裂纹。微观形貌结果表明:随着烧结温度升高,收缩增加,SiO_(2)基体由粗糙变得光滑;基体由颗粒黏接状转变为陶瓷熔融状;且纤维与基体结合由弱变强。随着烧结温度的升高,拉伸强度逐渐降低。拉伸性能主要取决于复合材料的韧性。随着烧结温度升高,弯曲强度先升后降,并在700℃取得最高值71 MPa。只有在基体具备一定强度前提下,韧性才能充分发挥作用。在650℃~750℃烧结温度制度下,复合材料可实现拉伸性能、弯曲性能与韧性的最优化。

关键词： SiO_(2f)/SiO_(2)复合材料烧结温度拉伸弯曲韧性

烧结温度对SPS制备Ti_(2)AlNb组织与拉伸性能的影响

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稀有金属与硬质合金 2024年第3期52卷 60-65页

作者：王恒荣姜凤阳思芳杜予晅王俊勃刘江南刘建江西安工程大学材料工程学院陕西西安710048 西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710018

采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备了Ti_(2)AlNb合金,利用SEM、EDS和XRD对合金显微组织及物相结构进行表征,利用万能拉伸试验机测试合金室温抗拉强度,并观察其断口形貌,以此分析不同烧结温度对Ti_(2)AlNb合金组织及拉伸性能的影响... 详细信息

采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备了Ti_(2)AlNb合金,利用SEM、EDS和XRD对合金显微组织及物相结构进行表征,利用万能拉伸试验机测试合金室温抗拉强度,并观察其断口形貌,以此分析不同烧结温度对Ti_(2)AlNb合金组织及拉伸性能的影响。结果表明,不同烧结温度下Ti_(2)AlNb合金均由O相、B2相及α_(2)相组成;O相形态随烧结温度变化而发生改变,在950℃烧结时,O相呈Rim-O相形态,1 000℃烧结时呈针状O相,1 050℃与1 100℃烧结时呈板条状O相。在烧结温度1 000℃、保温时间90 min以及压强50 MPa的条件下,Ti_(2)AlNb合金的室温抗拉强度可达198 MPa,室温拉伸后的断裂类型是以解理断裂为主的脆性断裂。

关键词： Ti_(2)AlNb SPS 烧结温度室温拉伸性能

烧结温度对CNTs/Cu复合材料组织和力学性能的影响

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机械工程材料 2024年第6期 62-66页

作者：杜航杨柳江永涛陈枳匀邓丽萍福州大学机械工程及自动化学院

采用电泳沉积法在铜箔上沉积碳纳米管，层层堆叠后在不同烧结温度（550,650,750,850,950℃）下热压烧结制备碳纳米管增强铜基（CNTs/Cu）复合材料，研究了烧结温度对复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着烧结温度升高，复... 详细信息

采用电泳沉积法在铜箔上沉积碳纳米管，层层堆叠后在不同烧结温度（550,650,750,850,950℃）下热压烧结制备碳纳米管增强铜基（CNTs/Cu）复合材料，研究了烧结温度对复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着烧结温度升高，复合材料中孔隙的数量减少，尺寸减小，碳纳米管分布均匀性增大，铜晶粒尺寸增大，退火孪晶晶粒尺寸增大但数量减少；随着烧结温度升高，复合材料的抗拉强度和显微硬度均呈先减小后增大的趋势，断后伸长率变化呈非单调性变化；当烧结温度为650℃时，复合材料的抗拉强度和显微硬度适中，断后伸长率最大，综合力学性能最好。

关键词： CNTs/Cu复合材料烧结温度显微组织力学性能

烧结温度对SiO/SiO陶瓷基复合材料的微观结构和力学性能的影响

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陶瓷学报 2024年 125-132页

作者：毛帮笑夏细胜王大奎高国胜白乐乐高震洋吕海花李晓辰冯晓雨北京新风航天装备有限公司北京电子工程总体研究所

通过系统研究烧结温度对SiO2f/SiO2陶瓷基复合材料的密度、孔隙率、微观形貌、拉伸性能、弯曲性能及韧性的影响,获得了高强高韧性复合材料。随着烧结温度升高,材料密度升高;而孔隙率先降后升,归因于基体的收缩增加,且在850℃下收缩严重... 详细信息

通过系统研究烧结温度对SiO2f/SiO2陶瓷基复合材料的密度、孔隙率、微观形貌、拉伸性能、弯曲性能及韧性的影响,获得了高强高韧性复合材料。随着烧结温度升高,材料密度升高;而孔隙率先降后升,归因于基体的收缩增加,且在850℃下收缩严重产生了微裂纹。微观形貌结果表明:随着烧结温度升高,收缩增加,SiO2基体由粗糙变得光滑;基体由颗粒黏接状转变为陶瓷熔融状;且纤维与基体结合由弱变强。随着烧结温度的升高,拉伸强度逐渐降低。拉伸性能主要取决于复合材料的韧性。随着烧结温度升高,弯曲强度先升后降,并在700℃取得最高值71 MPa。只有在基体具备一定强度前提下,韧性才能充分发挥作用。在650℃～750℃烧结温度制度下,复合材料可实现拉伸性能、弯曲性能与韧性的最优化。

关键词： SiO /SiO 复合材料烧结温度拉伸弯曲韧性