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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

粉料和冷等静压对凝胶注模成型Al2O3陶瓷致密化的影响

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机械工程材料 2020年第10期44卷 28-32页

作者：杜苗凤张培志郭方全祁海韩伟月何成贵上海材料研究所上海市工程材料应用与评价重点实验室上海200437

对平均粒径分别为0.31,0.77μm的2种Al2O3粉体(分别记为1^#和2^#)进行低固相含量(体积分数45%)凝胶注模成型,再经冷等静压(CIP)和常压烧结制备得到2种Al2O3陶瓷,研究了粉料和CIP压力(100~500 MPa)对Al2O3坯体和陶瓷致密化的影响。结果表... 详细信息

对平均粒径分别为0.31,0.77μm的2种Al2O3粉体(分别记为1^#和2^#)进行低固相含量(体积分数45%)凝胶注模成型,再经冷等静压(CIP)和常压烧结制备得到2种Al2O3陶瓷,研究了粉料和CIP压力(100~500 MPa)对Al2O3坯体和陶瓷致密化的影响。结果表明:粒径较小Al2O3粉体的分散难度较大,所需聚丙烯酸铵分散剂的添加量较高,所得坯体和烧结陶瓷的相对密度较小;随着CIP压力增加,2种Al2O3坯体的相对密度增大,孔洞减少,而2种烧结陶瓷的相对密度呈现先增大后减小再趋于稳定的变化趋势,当CIP压力为350~400 MPa时陶瓷的相对密度最大,晶间气孔较少。

关键词： Al2O3粉体冷等静压凝胶注模团聚体 Al2O3陶瓷

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钛粉冷等静压影响烧结性能实验研究

矿产综合利用 2023年

作者：张报清孙应李亚东李永佳沈波涛昆明理工大学冶金与能源工程学院浙江华友钴业股份有限公司昆明冶金高等专科学校科技处昆明市稀散及贵金属资源综合利用重点实验室昆明冶金高等专科学校冶金与矿业学院

这是一篇冶金工程领域的论文。选用TiH2粉作为实验原料，研究冷等静压不同压制压强和保压时间下TiH2粉的烧结行为，揭示压制压强和保压时间对TiH2烧结试样收缩率和相对密度的影响，以提高压坯密度和产品性能。研究结果表明：烧结试样收... 详细信息

这是一篇冶金工程领域的论文。选用TiH2粉作为实验原料，研究冷等静压不同压制压强和保压时间下TiH2粉的烧结行为，揭示压制压强和保压时间对TiH2烧结试样收缩率和相对密度的影响，以提高压坯密度和产品性能。研究结果表明：烧结试样收缩率随压制压强增加减小，压制压强达到400MPa后，压制压强对烧结试样相对密度影响不大，出于制样效率及该冷等静压机压制压强极限考虑，压制压强不宜超过400MPa；烧结试样收缩率随保压时间增加减小，当保压时间达到20min后，烧结试样相对密度随着保压时间的延长变化甚微，出于制样效率的考虑，保压时间以15～20min为宜。

关键词：冶金工程钛粉 TiH 冷等静压烧结

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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

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

选择性激光烧结零件的冷等静压塑性成形过程模拟(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2011年第5期21卷 1118-1122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武汉430074

应用结合的选择性激光烧结和冷等静压技术快速制造金属零件。使用有限元方法预测零件的最终尺寸并降低成本;使用Drucker-Prager-Cap模型在ABAQUS软件中实现对选择性激光烧结零件的冷等静压过程的模拟。金属粉末的性质通过冷等静压实验... 详细信息

应用结合的选择性激光烧结和冷等静压技术快速制造金属零件。使用有限元方法预测零件的最终尺寸并降低成本;使用Drucker-Prager-Cap模型在ABAQUS软件中实现对选择性激光烧结零件的冷等静压过程的模拟。金属粉末的性质通过冷等静压实验测量。结果表明:橡胶包套和摩擦因数对零件的形状和尺寸影响很小;零件只有均匀收缩,没有明显的形状扭曲。实验与模拟结果符合得较好,这表明Drucker-Prager-Cap模型是模拟冷等静压过程的有效模型;通过模拟可以为选择性激光烧结零件的冷等静压成形过程提供有益的指导。

关键词：冷等静压不锈钢塑性成形模拟

冷等静压成型工艺对陶瓷结合剂金刚石磨具性能的影响

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硅酸盐通报 2013年第7期32卷 1379-1383页

作者：李青尹育航刘鸿西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055 广东奔朗新材料股份有限公司佛山528313

本文以Al2O3-B2O3-SiO2系玻璃中加入三元碱制备的陶瓷结合剂为基础,再添加适量碱土金属化合物MgO、ZnO、CaF2和稀土氧化物CeO2添加剂制成陶瓷结合剂,研究冷等静压成型工艺对陶瓷结合剂金刚石磨具性能的影响。结果表明:冷等静压成型压力... 详细信息

本文以Al2O3-B2O3-SiO2系玻璃中加入三元碱制备的陶瓷结合剂为基础,再添加适量碱土金属化合物MgO、ZnO、CaF2和稀土氧化物CeO2添加剂制成陶瓷结合剂,研究冷等静压成型工艺对陶瓷结合剂金刚石磨具性能的影响。结果表明:冷等静压成型压力在100～260 MPa范围内,随着成型压力的增加,试样的体积密度随之增加,当成型压力为220 MPa时,试样的体积密度达到2.34 g/cm3后趋于恒定,较双向压制的试样提高了15.8%;在该压力范围内,随着成型压力的增加,再压制的试样体积收缩率增大,烧结后试样收缩率约在0.18%上下波动,而烧结后试样的抗折强度呈先增加后降低,当成型压力为180 MPa时,试样抗折强度达到93.48 MPa,较双向压制的试样提高了42.5%。经冷等静压处理的陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削洛氏硬度为71和85的硬质合金及45#钢后,工件表面粗糙度比双向压制的低,且划痕浅而分布均匀。

关键词：冷等静压成型压力收缩率抗折强度表面粗糙度

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大尺寸铍材冷、热等静压成型的仿真模拟

大尺寸铍材冷、热等静压成型的仿真模拟

作者：续昊宁夏大学

学位级别：硕士

铍材具有诸多优异性能,特别适合于用作光学材料。铍材被广泛应用于诸多领域,可极大提升设备性能。在我国传统的铍材等静压工艺研究探索中,通常使用反复实验试错法,该方法会浪费大量的制造成本和研究时间。数值模拟的方法可以有效减少传... 详细信息

铍材具有诸多优异性能,特别适合于用作光学材料。铍材被广泛应用于诸多领域,可极大提升设备性能。在我国传统的铍材等静压工艺研究探索中,通常使用反复实验试错法,该方法会浪费大量的制造成本和研究时间。数值模拟的方法可以有效减少传统试错法的浪费问题,此外采用数值模拟的方法可以有效预测等静压后大尺寸铍材的变形趋势。本文将根据现有的大尺寸铍材生产工艺,采用Shima屈服准则描述铍粉的塑性,对大尺寸铍材冷、热等静压过程使用通用有限元软件MSC.Marc进行数值模拟与分析,通过以下方法对大尺寸铍材冷、热等静压过程进行研究:建立三维几何模型以及有限元模型,确定材料参数与屈服准则,设定初始条件、接触、边界条件、迭代方法等,进行仿真数值模拟计算,将计算结果与实验结果相比对,分析不同工艺参数对成品铍材性能的影响。模拟结果显示:与实际工艺相比,本模拟仿真冷等静压模拟结果与实验结果长、宽、高变形误差为2.4%、2.6%、3.8%,热等静压长、宽、高模拟结果与实验结果变形误差为0.8%、1.8%、0.05%。冷、热等静压大部分区域相对密度分布均匀,在边棱、表面、角落处相对密度较低,考虑是与包套接触,导致过早烧结,出现低密度区域。冷等静压致密化随压力加载逐步进行,相对密度误差在0.54%以内;热等静压致密化主要在升温升压后半段,最大相对密度可达100%。冷、热等静压过程,铍内位移均分层分布,位移量由靠近包套位置向中心位置逐渐减小。冷等静压等效应力整体分布均匀,应力最大值为2,775 MPa,出现在靠近塞子的部位;热等静压越靠近包套等效应力越大,在靠近边棱位置存在一圈应力较大的区域,应力最大值可达424.7 MPa。冷、热等静压等效应变在端面、边角处变化较大、大部分区域分布均匀。冷等静压应变的增加主要发生在升压,保压以及降压前半阶段,最大应变15.79%;热等静压应变的增加在升温升压后半段完成,最大应变15.96%。本文还对冷等静压工艺参数、包套厚度与硬度对大尺寸铍材致密化过程的影响以及热等静压过程中工艺参数对大尺寸铍材致密性以及等效应力的影响进行了研究与分析,为企业改进工艺得到性能更加优越的金属铍提出了可参考的建议。

关键词：铍冷等静压热等静压数值模拟 Marc

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凝胶注模结合冷等静压成型氧化铝工艺研究

凝胶注模结合冷等静压成型氧化铝工艺研究

作者：杜苗凤机械科学研究总院

学位级别：硕士

作为湿法成型工艺中的一种,凝胶注模成型技术将有机高分子聚合理论与传统注浆成型相结合,在成型形状复杂、尺寸不受限制的陶瓷制件领域有非常大的优势。一般情况下,高致密度陶瓷坯体更易制得高致密度陶瓷件,这在凝胶注模成型工艺中就要... 详细信息

作为湿法成型工艺中的一种,凝胶注模成型技术将有机高分子聚合理论与传统注浆成型相结合,在成型形状复杂、尺寸不受限制的陶瓷制件领域有非常大的优势。一般情况下,高致密度陶瓷坯体更易制得高致密度陶瓷件,这在凝胶注模成型工艺中就要求陶瓷浆料的固相含量应尽可能地高,但固相含量的升高会导致浆料的粘度增大,流动性变差,使后期浇注困难,增大引入缺陷的几率,尤其在浇注薄壁大尺寸或复杂形状制件时难度更大,更容易在坯体中形成大气孔等缺陷,最终影响陶瓷制件的性能。与固相含量较高的浆料相比,固相含量较低的浆料粘度小,流动性好,制备难度低,可极大程度上降低坯体中出现大气孔等缺陷的可能性。而对于低固相含量浆料制得陶瓷坯体致密度低的问题,可以利用冷等静压各向一致的等静压力来补足,并有效解决坯体的不均匀问题。成型工艺的探索依托于材料,而Al2O3陶瓷材料因其力学性能高、耐磨、耐高温、耐化学腐蚀且原料价格低廉等优点,在航空航天、耐磨件等工程领域具有广阔的应用前景,因此本文选择该材料作为研究对象进行凝胶注模结合冷等静压工艺的研究。本文以原料、坯体和烧结体为三大支点,研究凝胶注模结合冷等静压成型工艺。选用三种特性各异的国产Al2O3粉料为原料,凝胶注模工艺为成型方法,研究原料对浆料性能和坯体性能的影响,探讨原料、浆料、坯体三者之间的影响效应,提出凝胶注模用Al2O3原料的筛选原则或方法;以Al2O3坯体为研究对象,研究冷等静压后处理工艺参数对坯体性能和烧结体致密度的影响规律;以Al2O3陶瓷的致密度为评价指标,说明该工艺成型致密Al2O3陶瓷的可行性。研究结果表明:Al2O3粉料本身的分散状态对凝胶注模用浆料、坯体和烧结体的性能有非常重要的影响,尤其是当粉料粒径达到纳米级时极易形成团聚体,团聚体会使得陶瓷浆料的流变性变差,坯体的致密度减小、结构均匀性变差,烧结体的致密度减小。粒径小、窄粒度分布、分散性良好的粉料是制得致密度高、结构均匀烧结体的前提条件。Al2O3浆料的粘度随固相含量的升高而增大。随着分散剂添加量的增多或球磨时间的延长,Al2O3浆料的粘度呈现先减小后增大的变化趋势,存在一个分散剂的最优添加量、球磨时间的最优范围使得陶瓷浆料的粘度最小,流变性最好。随着保压时间的延长,Al2O3坯体的密度呈现先增大后趋于平缓的变化趋势,当保压时间大于5min时,Al2O3坯体的相对密度基本不再发生变化。在0～500MPa之间,随着冷等静压压力的升高,Al2O3坯体的相对密度增大,当压力升高至500MPa时,坯体仍处于致密化的第二阶段。随着冷等静压压力的升高,Al2O3坯体的抗压强度呈现先增大后基本不变的趋势,当冷等静压压力达到350MPa时,强度就达到一个相对较大的值。冷等静压后处理不仅可减小由固化过程带来的不利影响,显著提高坯体的宏观结构均匀性,而且可以通过将坯体内部的大气孔转移到表面上来,由此达到消除内部缺陷的目的。随着冷等静压压力的升高,Al2O3陶瓷的密度呈现先增大后保持不变后减小的变化趋势,当压力达到350MPa时,相对密度增至极大值。相比传统高固相含量凝胶注模成型工艺,低固相含量(45vol%)凝胶注模结合冷等静压成型工艺制得的Al2O3陶瓷的致密度更高,为致密Al2O3陶瓷制件的成型提供了一种新思路。

关键词：氧化铝陶瓷凝胶注模原料冷等静压团聚体