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直接干压成型与真空烧结技术制备Nd:YAG透明陶瓷

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硅酸盐学报 2015年第9期43卷 1226-1233页

作者：葛琳李江周智为谢腾飞潘裕柏郭景坤中国科学院上海硅酸盐研究所透明光功能无机材料重点实验室上海200050

以高纯氧化物粉体为原料,采用直接干压成型与固相反应烧结技术制备Nd:YAG透明陶瓷,并对其光学透过率和烧结致密化行为进行了研究。结果表明,经1 760℃烧结10 h后,250 MPa成型压力下的样品透过率最高,在1 064 nm处达到83.8%。其素坯的气... 详细信息

以高纯氧化物粉体为原料,采用直接干压成型与固相反应烧结技术制备Nd:YAG透明陶瓷,并对其光学透过率和烧结致密化行为进行了研究。结果表明,经1 760℃烧结10 h后,250 MPa成型压力下的样品透过率最高,在1 064 nm处达到83.8%。其素坯的气孔率为40.5%,气孔平均孔径74.5 nm。烧结后陶瓷的显微结构致密,晶界干净清晰,断裂方式为沿晶断裂。将250 MPa成型压力下获得的陶瓷素坯在不同温度和时间下烧结,得到致密化轨迹、晶粒生长曲线以及显微结构演变等信息。通过理论拟合,得出低温下陶瓷致密化和晶粒生长的控制机制为晶界扩散。

关键词：钕掺杂钇铝石榴石陶瓷干压成型致密化行为光学透过率

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BeO陶瓷干压成型工艺参数的优化

中南大学学报（自然科学版） 2009年第1期40卷 135-138页

作者：王超彭超群王日初王小峰余琨中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

采用干压成型制备BeO陶瓷,通过分析BeO陶瓷的坯体密度和断口形貌,研究加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数对BeO陶瓷成型工艺的影响。研究结果表明:干压成型制备BeO陶瓷过程中,加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺... 详细信息

采用干压成型制备BeO陶瓷,通过分析BeO陶瓷的坯体密度和断口形貌,研究加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数对BeO陶瓷成型工艺的影响。研究结果表明:干压成型制备BeO陶瓷过程中,加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数可以明显影响BeO陶瓷的坯体密度;为得到致密度高、热力学性能优异的BeO陶瓷,必须对加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数进行优化;当压力为120MPa,保压60s,加入质量分数为1%的PVA作为成型剂压制时能得到致密度较高的BeO陶瓷坯体。

关键词： BeO陶瓷干压成型坯体密度粘结剂

干压成型法制备SiC-Sialon复相材料的研究

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硅酸盐通报 2005年第6期24卷 15-17,36页

作者：于之东王志发王榕林王瑞生卜景龙孙加林唐山学院唐山063000 河北理工大学材料学院唐山063009 北京科技大学材料学院北京100083

以金属Al,Si,SiO2,SiC为原料,采用干压成型法制备试样,试样的氮化烧结条件为1450℃,1500℃,1550℃,1600℃各保温2h。试验结果表明:采用β'-Sialon质量分数为35%,SiC质量分数为65%的配料组成的试样,经1550℃保温2h的氮化烧结,可制备出烧... 详细信息

以金属Al,Si,SiO2,SiC为原料,采用干压成型法制备试样,试样的氮化烧结条件为1450℃,1500℃,1550℃,1600℃各保温2h。试验结果表明:采用β'-Sialon质量分数为35%,SiC质量分数为65%的配料组成的试样,经1550℃保温2h的氮化烧结,可制备出烧结性能良好的SiC-Sialon复相材料,其体积密度为2.97gcm-3,气孔率14%,常温抗折强度可达52.3MPa。

关键词： SiC Sialon 干压成型氮化烧结

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干压成型对坭兴陶烧制过程的影响研究

中国陶瓷 2012年第1期48卷 49-52页

作者：陆石强曹德光曾建民孟家庆范俊杰余涛广西大学南宁530004

采用干压成型的方法制备坭兴陶制品,对其烧制过程作了系统的试验研究。结果表明,在相同的成型与烧成条件下,紫红泥比例为60%的制品的吸水率比40%的制品相对增大1.0%,体积密度相对减小0.2g/cm3,且抗折强度相对较低。在坭兴陶的烧制过程中... 详细信息

采用干压成型的方法制备坭兴陶制品,对其烧制过程作了系统的试验研究。结果表明,在相同的成型与烧成条件下,紫红泥比例为60%的制品的吸水率比40%的制品相对增大1.0%,体积密度相对减小0.2g/cm3,且抗折强度相对较低。在坭兴陶的烧制过程中,成型压力靠近临界压力点40Mpa、升温速率小于临界速率点12℃/min、保温时间接近临界时间点4h,可以得到抗折强度较高的制品。

关键词：坭兴陶干压成型烧制过程

球形高温复合定形相变材料性能及干压成型工艺的设计与研究

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硅酸盐通报 2020年第2期39卷 621-630页

作者：杨俊杰朱桂花吕硕康亚明马承渝北方民族大学化学与化学工程学院银川750021 北方民族大学国家民委化工技术基础重点实验室银川750021 北方民族大学机电工程学院银川750021

以粉煤灰为基体材料、Al-Si合金粉为相变介质,采用干压成型及混合烧结法制备直径为15 mm的球形高温定形复合相变材料,设计并研究了三种施压方式(直接法、阶段法、自然法)以及成型压力对相变材料性能的影响。研究表明:成型过程中升压速... 详细信息

以粉煤灰为基体材料、Al-Si合金粉为相变介质,采用干压成型及混合烧结法制备直径为15 mm的球形高温定形复合相变材料,设计并研究了三种施压方式(直接法、阶段法、自然法)以及成型压力对相变材料性能的影响。研究表明:成型过程中升压速率越快,材料的致密均匀性越差,甚至产生加工硬化的现象;保压时间越长致密度越高,缓慢升压而不保压则致密度偏低;成型压力越大材料越致密,力学性能越好。材料的致密度与其相变潜热呈反向关系,这与合金粉在烧结过程中的破裂情况、自身氧化以及与基体的反应程度密切相关。三种施压方式中,直接法制备效率高、材料的力学性能突出,阶段法所制备的材料在较宽的成型压力范围内(2~5 MPa)综合性能良好,自然法效率低且材料力学性能较差。当成型压力为2 MPa,采用阶段法所制备的材料密度为1.630 g/cm^3、相变潜热为115.20 J/g、开裂荷载为1021 N,经100次热震其性能依然稳定。

关键词：粉煤灰 Al-Si合金球形复合定形相变材料干压成型施压方式

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干压成型制备高吸音多孔陶瓷及其性能研究

干压成型制备高吸音多孔陶瓷及其性能研究

作者：杨晨华南理工大学

学位级别：硕士

利用多孔吸声陶瓷进行消声降噪是目前控制日益严重的噪声问题的主要方法之一,多孔吸声陶瓷具有强度高、耐高温、耐腐蚀等优点,应用前景广泛。本文以碳化硅为造孔剂或以碳化硅和氧化铁共同发泡,通过干压成型方法制备了多孔吸声陶瓷。首先... 详细信息

利用多孔吸声陶瓷进行消声降噪是目前控制日益严重的噪声问题的主要方法之一,多孔吸声陶瓷具有强度高、耐高温、耐腐蚀等优点,应用前景广泛。本文以碳化硅为造孔剂或以碳化硅和氧化铁共同发泡,通过干压成型方法制备了多孔吸声陶瓷。首先,以陶瓷坯料、球土、烧滑石和钾长石作为基础原料,通过正交实验研究分析了各组分对多孔陶瓷的显气孔率、吸水率和体积密度的影响,选择其中显气孔率、吸水率高的试样配方作为本实验的基础配方,即陶瓷坯料55.00 wt.%,球土15.00 wt.%,烧滑石18.00 wt.%,钾长石12.00 wt.%;在此配方的基础上,研究了各原料在配方中的比例对制品性能的影响,并分别详细探讨了碳化硅添加量以及升温速率、保温时间、球磨时间、烧成温度和成型压力这些因素对制品显气孔率、体积密度和显微结构的影响;通过正交试验确定了最佳工艺参数:Si C添加量0.60 wt.%,升温速率6℃/min,保温时间25min,球磨时间84min,烧成温度1180℃,成型压力8MPa,在该优化条件下所制备的多孔吸声陶瓷性能为:显气孔率65.20%,吸水率101.50%,体积密度0.65,并在200000Hz的频率范围内,吸声系数于1600Hz处达到最大值0.53。在此基础上,研究利用氧化铁与碳化硅共同发泡来提高多孔陶瓷的吸声性能。分别探究了碳化硅与氧化铁的质量比、升温速率、烧成温度和成型压力对制品显气孔率、体积密度和显微结构的影响;对这些因素进行正交试验确定了最优方案为:碳化硅和氧化铁含量比1.6,升温速率6℃/min,成型压力10MPa,烧成温度1180℃。通过该方案制备了多孔吸声陶瓷,其显气孔率为77.20%,吸水率达到212.00wt%,体积密度0.37,而在200000Hz的频率范围内测试其吸声系数时,于1000Hz处达到最大值0.76,制品吸声系数比仅用碳化硅发泡制备试样高出约0.23。这说明此时制备的多孔吸声陶瓷的吸声性能得到显著提高,达到较高水平最后,为进一步提高制品吸声性能,探究了试样厚度和其背后空腔对吸声性能的影响,结果表明:适当的增加厚度和空腔厚度都有利于提高试样的低频吸声性能,且随这两者厚度的增加,试样吸声峰均出现向低频方向移动的现象。本文利用氧化铁与碳化硅共同发泡,通过干压成型法制备了吸声性能较好的多孔吸声陶瓷,为高吸音多孔陶瓷实现产业化生产提供了可参考的途径,具有重要的理论价值和实践指导意义。

关键词：干压成型发泡剂多孔陶瓷吸声性能

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陶瓷粉体干压成型工艺参数优化的离散元模拟

机械工程材料 2011年第9期35卷 104-107页

作者：姜胜强谭援强邹霞湘潭大学机械工程学院湘潭411105

通过建立氧化铋陶瓷粉体干压成型过程的离散元模型,研究了压力、加压速度、摩擦因数等工艺参数对成型后坯体孔隙率的影响,并与干压成型试验结果进行了对比。结果表明:压力、加压速度、摩擦因数等对坯体的压实性都具有明显影响;压力越大... 详细信息

通过建立氧化铋陶瓷粉体干压成型过程的离散元模型,研究了压力、加压速度、摩擦因数等工艺参数对成型后坯体孔隙率的影响,并与干压成型试验结果进行了对比。结果表明:压力、加压速度、摩擦因数等对坯体的压实性都具有明显影响;压力越大,加压速度越小,颗粒与颗粒之间及颗粒与模具壁之间的摩擦因数越小,则成型后坯体的孔隙率越小,压实性也越好;另外,在干压成型试验中,靠近上冲头处的颗粒粒径较小且均匀,而靠近下冲头处的颗粒粒径较大;这与模拟中坯体孔隙率随高度方向的变化趋势较为吻合。

关键词：陶瓷粉体干压成型孔隙率离散元

复合添加高性能锶铁氧体的制备与干压成型研究

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复合添加高性能锶铁氧体的制备与干压成型研究

作者：黄风安徽大学

学位级别：硕士

铁氧体,作为一种复合氧化物,是由铁族元素和其他一种或几种适当的金属元素组成。按矫顽力大小,铁氧体可分为软磁铁氧体和永磁铁氧体两类。永磁铁氧体作为一种能够产生磁场的功能材料,目前在电子工业、信息产业、汽车工业等诸多领域发挥... 详细信息

铁氧体,作为一种复合氧化物,是由铁族元素和其他一种或几种适当的金属元素组成。按矫顽力大小,铁氧体可分为软磁铁氧体和永磁铁氧体两类。永磁铁氧体作为一种能够产生磁场的功能材料,目前在电子工业、信息产业、汽车工业等诸多领域发挥着重要作用。钡(Ba)铁氧体和锶(Sr)铁氧体属M型磁铅石结构,且因具有较高的单轴磁品各向异性、良好的耐磨性、高矫顽力、高居里温度、优良的化学稳定性和优异的性价比等特点,是目前被大量使用的永磁铁氧体材料。近年来,为了追求技术创新和扩大市场的需求,对M型永磁铁氧体磁性能做出的任何改善都是很有必要的,如研究对M型永磁铁氧体的制备工艺进行改进或配方进行优化(包括掺杂改性或离子取代)等。本课题采用传统陶瓷法制备工艺,通过对复合添加剂(CaCO3、SiOz、H3BO3、 C12H22CaO14·H2O等)的组合使用,制备出非稀土及贵金属掺杂高性能M型永磁锶铁氧体。利用X射线衍射,扫描电子显微镜(SEM)和B-H分析仪,对其结构、微观组织和磁性能进行了研究,探讨了常规添加剂和工艺条件对其磁性能的影响。结果表明：采用一定量的复合添加剂和铬取代量,能够改善锶铁氧体的综合磁性能。对于锶铁氧体SrFe12O19,在二次球磨时加入的复合添加剂,可使其磁性能在相对低的烧结温度下已基本能够达到FB 5B系列[Br:420±1 OmT,Hcb:262.6±12kA/m,Hcj:266.6±12kA/m,(BH)max:33.4±1.6kJ/m3]要求,即该复合添加剂对锶铁氧体SrFe12O19作用,能够得到较高剩磁的M型锶铁氧体。对复合添加剂作用的锶铁氧体SrFe(12-x,)CrxO19在一定烧结温度下,随着Cr含量的增大,其剩磁Br不断减小而矫顽力Hcj不断增大,当和无复合添加剂作用时的锶铁氧体SrFe(12)CrxO19进行对比,复合添加剂对其磁性能已经达到了兼顾的效果。当研究在较低烧结温度(1135～1165℃)下,复合添加剂作用的锶铁氧体SrFe11.8Cr0.2O19样品的磁性能的变化：随着烧结温度的升高,剩磁Br从393.5mT增大到402.4mT,内禀矫顽力Hcj从371.0kA/m降低到353.1kA/m;对比日本TDK FB 6H系列标准产品的磁性能[Br:400±10mT, Hcb:302.4±12kA/m, Hcj:358.1±12kA/m, (BH)ma:30.3±1.6kJ/m3],在烧结温度(1135～1165℃)下制备的该样品磁性能均达到上述指标。综上所述,采用非稀土及贵金属元素掺杂可以在较低烧结温度(1135-1165℃)下获得具有较高磁性能的M型永磁锶铁氧体。本课题还对目前国内外高性能干压各向异性铁氧体材料的研究进展作了简要的介绍。对比高性能锶铁氧体制备的湿压和干压工艺,减小干压的不利影响因素,充分利用干压成型的技术优势,制备出高性能干压各向异性永磁锶铁氧体材料。

关键词： M型锶铁氧体添加剂陶瓷法磁性能干压成型

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汉麻秆碳化硅陶瓷的干压成型制备工艺研究

汉麻秆碳化硅陶瓷的干压成型制备工艺研究

作者：齐景坤北京林业大学

学位级别：硕士

汉麻秆成本低廉,经过炭化可制得渗透性良好的炭材料,易于反应渗硅;干压成型法成型效率高,成型制品尺寸稳定性好,适合大批量工业化生产。两者结合有利于实现碳化硅陶瓷的低成本、高性能制备。本文以汉麻秆炭粉为原料,采用干压成型工艺制... 详细信息

汉麻秆成本低廉,经过炭化可制得渗透性良好的炭材料,易于反应渗硅;干压成型法成型效率高,成型制品尺寸稳定性好,适合大批量工业化生产。两者结合有利于实现碳化硅陶瓷的低成本、高性能制备。本文以汉麻秆炭粉为原料,采用干压成型工艺制备了多孔纯炭坯体,通过截面密度测试、扫描电镜以及压汞测试等手段,对纯炭坯体的密度、显微结构和孔隙特征进行了分析;通过反应烧结对坯体进行渗硅,制备了汉麻秆碳化硅陶瓷,并对陶瓷组分以及其维氏硬度、弯曲强度、弹性模量和断裂韧性等力学性能进行了测试分析。研究结果表明：（1）素坯干压成型过程中,炭粉含水率介于8%-12%,易于制备出强度较高、不易产生分层和开裂缺陷的坯体;坯体密度随成型压力增大呈上升趋势,当密度达到0.94g/cm3左右时成型压力增大密度不再变化;（2）炭粉含水率8%-10%,成型压力20MPa-35MPa,制备的坯体显微结构及密度分布均匀,孔径主要介于1μm-80μm;（3）烧结工艺条件为：烧结温度1550℃,保温时间30min,真空度10Pa-30Pa,加硅量为理论加硅量的1.2倍;（4）随着汉麻秆碳化硅陶瓷的密度的增大,相应的力学性能都有升高趋势,当密度为2.913g/cm3时,主要力学性能：维氏硬度、弯曲强度、弹性模量和断裂韧性等达到比较高的水平,与国际著名防弹陶瓷生产商（M Clubed Inc等）制备的碳化硅陶瓷的力学性能指标达到了相近水平。

关键词：汉麻秆干压成型纯炭坯体反应烧结碳化硅陶瓷