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预混合法和预合金法制备Cu-Sn粉末的显微组织和烧结性能

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粉末冶金工业 2024年第1期34卷 11-16页

作者：陈朋飞莫文剑易翠王安东江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013 江苏省集萃金属研究所江苏苏州215506 苏州铜宝锐新材料有限公司江苏苏州215000

使用预混合法和预合金法制备了Cu-Sn粉末,研究了Cu-Sn粉末在烧结过程中的显微组织和物相变化规律,同时测试了Cu-Sn粉末在不同温度条件下的烧结性能。实验结果显示,通过预混合法制备的CuSn10、CuSn20粉末烧结态组织由α相和α+δ共析组... 详细信息

使用预混合法和预合金法制备了Cu-Sn粉末,研究了Cu-Sn粉末在烧结过程中的显微组织和物相变化规律,同时测试了Cu-Sn粉末在不同温度条件下的烧结性能。实验结果显示,通过预混合法制备的CuSn10、CuSn20粉末烧结态组织由α相和α+δ共析组织组成,而预合金法制备的CuSn10粉末烧结态组织则由单一的α相组成。两种方法制备的粉末在相同条件下烧结后,预混合Cu-Sn粉末的烧结体相对于生坯产生了膨胀,预合金铜锡粉末烧结体则表现为收缩,且预合金Cu-Sn粉末烧结后的断裂强度、含油率和有效含油率均高于预混合粉末。

关键词：铜锡合金粉末冶金物相变化烧结性能微观结构

CeO_(2)/MoSi_(2)改性ZrB_(2)-SiC陶瓷的烧结性能及耐烧蚀性能

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硅酸盐通报 2024年第5期43卷 1937-1949页

作者：方婉娴曾晨张泽张明瑜黄启忠高莹中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 北京中材人工晶体研究院有限公司北京100018

无压烧结ZrB_(2)-SiC陶瓷可制备复杂形状构件,但致密化难且耐烧蚀性能有待提高,因此亟需研究能够改善陶瓷致密化的有效烧结助剂。本文采用CeO_(2)和MoSi_(2)为烧结助剂,在1850℃无压烧结1 h条件下制备了ZrB_(2)-SiC陶瓷,研究了CeO_(2)和... 详细信息

无压烧结ZrB_(2)-SiC陶瓷可制备复杂形状构件,但致密化难且耐烧蚀性能有待提高,因此亟需研究能够改善陶瓷致密化的有效烧结助剂。本文采用CeO_(2)和MoSi_(2)为烧结助剂,在1850℃无压烧结1 h条件下制备了ZrB_(2)-SiC陶瓷,研究了CeO_(2)和MoSi_(2)对ZrB_(2)-SiC陶瓷烧结性能和耐烧蚀性能的影响。结果表明,当5%(体积分数)的烧结助剂中CeO_(2)和MoSi_(2)体积比为1∶1时,ZrB_(2)-SiC陶瓷的烧结性能、耐烧蚀性能最佳。烧结助剂在烧结过程中形成Ce-Mo液相,陶瓷颗粒在液相的表面张力下重排和传质,Ce-Mo液相促进陶瓷颗粒在毛细力下形成烧结颈,填充于陶瓷颗粒的间隙中,并在降低陶瓷晶粒的晶界能时促进致密化进程,最终获得无压烧结密度为5.02 g/cm^(3)、相对密度为89.71%、维氏硬度为14.04 GPa的ZrB_(2)-SiC陶瓷。相对于未添加烧结助剂时,实际密度提高了53%,维氏硬度提高了43%。在烧蚀过程中,烧结助剂适量补充SiO_(2)后可促进黏度适宜的玻璃相自愈合,并提高ZrO_(2)的稳定性,使ZrB_(2)-SiC陶瓷具有最好的耐烧蚀性能,此时ZrB_(2)-SiC陶瓷质量烧蚀率为-1.62 mg/s,线烧蚀率为0.33μm/s。

关键词： ZrB_(2)-SiC CeO_(2)/MoSi_(2)改性烧结性能耐烧蚀性能无压烧结注浆成型

ZrB_(2)超细粉末的碳热还原法合成及其烧结性能研究

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化工新型材料 2024年第4期52卷 107-110,120页

作者：曹宇胡继林陈占军田修营文瑾彭秧锡湖南人文科技学院材料与环境工程学院精细陶瓷与粉体材料湖南省重点实验室先进陶瓷现代产业学院娄底417000

以碳化硼、炭黑和氧化锆粉末为原料,在氩气气氛条件下采用碳热还原法合成ZrB_(2)超细粉末。研究了反应温度对合成ZrB_(2)粉末的烧失率、物相组成和显微形貌的影响,同时对合成机理进行初步探讨。在此基础上,以Al_(2)O_(3)、Y_(2)O_(3)、... 详细信息

以碳化硼、炭黑和氧化锆粉末为原料,在氩气气氛条件下采用碳热还原法合成ZrB_(2)超细粉末。研究了反应温度对合成ZrB_(2)粉末的烧失率、物相组成和显微形貌的影响,同时对合成机理进行初步探讨。在此基础上,以Al_(2)O_(3)、Y_(2)O_(3)、AlN等添加剂作为烧结助剂,对合成的ZrB_(2)粉末进行烧结性能研究。结果表明,在反应温度为1500~1600℃合成条件下,采用碳热还原法在氩气气氛中成功合成了ZrB_(2)超细粉末。在本实验条件下合成ZrB_(2)粉末的最适条件为1550℃保温1.5h。在1500℃以上所合成的ZrB_(2)粉末样品的显微形貌主要由一定量的片状颗粒和近似球状颗粒组成。在1600℃下保温120min所得ZrB_(2)陶瓷烧结体的表面与断口显微结构均比较致密,说明在本实验条件下合成的ZrB_(2)超细粉末具有较好的烧结活性和烧结性能。

关键词：二硼化锆粉末合成反应温度烧结性能

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添加剂BaO对镁铝尖晶石烧结性能的影响

粉末冶金工业 2024年第2期34卷 81-85页

作者：郑浩楠张汪年方燕邓宁许欢曾海燕九江学院材料科学与工程学院江西九江332005 江西省材料表面再制造工程技术研究中心江西九江332005

以氢氧化镁和氧化铝为原料,通过固相烧结法合成镁铝尖晶石,研究添加剂BaO对镁铝尖晶石烧结致密性能的影响。通过XRD、SEM分析添加剂对试样的物相组成、烧结性能和显微结构的影响。研究发现:添加剂BaO的加入可提高镁铝尖晶石烧结后的体... 详细信息

以氢氧化镁和氧化铝为原料,通过固相烧结法合成镁铝尖晶石,研究添加剂BaO对镁铝尖晶石烧结致密性能的影响。通过XRD、SEM分析添加剂对试样的物相组成、烧结性能和显微结构的影响。研究发现:添加剂BaO的加入可提高镁铝尖晶石烧结后的体积密度和线收缩率,同时可降低其显气孔率,改善烧结性能。随着添加剂BaO加入量的增加,镁铝尖晶石的颗粒先增大后减小。不添加BaO时Ф20 mm×20 mm的圆柱形试样经1600℃×3 h的高温烧结后的线收缩率为6.81%、显气孔率为54.30%、体积密度为1.65 g/cm^(3),当BaO的加入量为0.5%时,线收缩率可达到12.07%、体积密度可达到1.80 g/cm3,同时显气孔率降低至47.56%。因此,当添加剂含量为0.5%时,镁铝尖晶石的烧结性能最佳。

关键词：镁铝尖晶石添加剂烧结性能物相组成显微结构

预合成CaZrO_(3)对镁锆质耐火材料性能的影响

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耐火材料 2024年第3期58卷 213-217,223页

作者：梁效诚冯雨刘中飞罗旭东黄敏吴锋辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051 三友兴达化纤有限公司河北唐山063305 安力耐火材料有限公司辽宁鞍山114000

为提高镁锆材料的性能,首先以碳酸钙、脱硅锆和CeO_(2)为原料,制备不同CeO_(2)外加量(加入质量分数分别为0、1%和2%)的≤0.074 mm的预合成CaZrO_(3)粉,然后分别将其与3~1、1~0.074和≤0.074 mm的电熔镁砂混匀,在250 MPa压力下压制为圆... 详细信息

为提高镁锆材料的性能,首先以碳酸钙、脱硅锆和CeO_(2)为原料,制备不同CeO_(2)外加量(加入质量分数分别为0、1%和2%)的≤0.074 mm的预合成CaZrO_(3)粉,然后分别将其与3~1、1~0.074和≤0.074 mm的电熔镁砂混匀,在250 MPa压力下压制为圆柱试样和长条试样,于1600℃保温3 h热处理制备了镁锆质耐火材料。研究了预合成CaZrO_(3)粉加入量(质量分数分别为10%、15%和20%)对材料性能的影响。结果表明:1)一定量的CeO_(2)与ZrO_(2)形成固溶体,使ZrO_(2)在室温下以t-ZrO_(2)形式存在,稳定了ZrO_(2)的晶型,促进了CaZrO_(3)的生成。2)CeO_(2)促进烧结,有利于致密化;CaZrO_(3)、ZrO_(2)与方镁石之间的热膨胀系数差产生的微裂纹增韧提高了抗热震性;材料与RH炉渣生成的复合尖晶石和CaZrO_(3),堵塞气孔,提高了抗渣性。3)当外加1%(w)CeO_(2)预合成CaZrO_(3),且预合成CaZrO_(3)加入量为20%(w)时,试样性能最佳。

关键词：预合成CaZrO_(3) 镁锆质耐火材料 CeO_(2) 烧结性能抗渣性抗热震性

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稀土氧化镨对氧化镁陶瓷性能的影响

西昌学院学报（自然科学版） 2024年第1期38卷 56-64页

作者：狄玉丽何霞邹阳雪王城黄海燕西昌学院理学院四川西昌615013

为探究添加不同质量分数的稀土氧化镨(Pr_(6)O_(11))对氧化镁(MgO)陶瓷材料烧结、硬度及抗热震性能的影响,采用MgO粉末为原料,Pr_(6)O_(11)作为添加剂,聚乙烯醇(PVA)为黏结剂,干压成型后常压烧结制得氧化镁陶瓷材料;其成型烧结温度为158... 详细信息

为探究添加不同质量分数的稀土氧化镨(Pr_(6)O_(11))对氧化镁(MgO)陶瓷材料烧结、硬度及抗热震性能的影响,采用MgO粉末为原料,Pr_(6)O_(11)作为添加剂,聚乙烯醇(PVA)为黏结剂,干压成型后常压烧结制得氧化镁陶瓷材料;其成型烧结温度为1580℃并保温3 h,然后检测MgO陶瓷的物相、烧结性能、硬度、表面形貌及抗热震性能。结果表明:Pr_(6)O_(11)对MgO陶瓷材料的烧结性能(密度和收缩率)有一定增强效果但增幅不大,而对MgO的硬度和抗热震性增强效果显著;当稀土Pr_(6)O_(11)的添加量为8%时,MgO陶瓷的洛氏硬度和抗热震次数最高,分别为60.1 HRA和17次。

关键词：氧化镁陶瓷稀土氧化物氧化镨烧结性能抗热震性能

掺杂氧化钇和富镧钐渣对连铸水口MgO-C耐火材料性能的影响

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江西冶金 2024年第1期44卷 58-64页

作者：胡煜郑晓楠赖朝彬邓庚凤江西理工大学材料冶金化学学部赣州341000

本研究分别考察了氧化钇(Y_(2)O_(3) )和富镧钐渣掺杂量对MgO-C耐火材料微观结构、烧结性能、力学性能和抗稀土钢侵蚀性能的影响。结果表明,Y_(2)O_(3) 和富镧钐渣通过与SiO_(2)和Al_(2)O_(3)反应而生成稀土硅酸盐和稀土铝酸盐,促进材... 详细信息

本研究分别考察了氧化钇(Y_(2)O_(3) )和富镧钐渣掺杂量对MgO-C耐火材料微观结构、烧结性能、力学性能和抗稀土钢侵蚀性能的影响。结果表明,Y_(2)O_(3) 和富镧钐渣通过与SiO_(2)和Al_(2)O_(3)反应而生成稀土硅酸盐和稀土铝酸盐,促进材料烧结,提高材料致密性。随着Y_(2)O_(3) 和富镧钐渣掺杂量增大,MgO-C耐火材料的体积密度、抗折强度和耐压强度均先增大后减小,而显气孔率的变化趋势相反。当Y_(2)O_(3) 和富镧钐渣的掺杂量分别为0.5%时,MgO-C耐火材料的体积密度分别为2.87 g/cm^(3)和2.85 g/cm^(3),显气孔率分别为9.6%和10.2%,抗折强度分别为7.6 MPa和6.8 MPa,抗压强度分别为46.4 MPa和41.2 MPa,致密性和常温力学性能提高的幅度最大,抗Ce基稀土钢侵蚀性能相比未掺杂稀土氧化物的试样分别提高了7.6%和10.2%。

关键词：氧化钇富镧钐渣 MgO-C耐火材料烧结性能力学性能稀土钢抗侵蚀性能

P_(2)O_(5)含量对CaO-B_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)玻璃/Al_(2)O_(3)系LTCC生瓷烧结性能的影响

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材料导报 2022年第S2期36卷 80-85页

作者：曹禹海韵朱宝京徐博吕子彬那华韩滨祖成奎中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

CaO-B_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)(CBL)系玻璃具有优良的介电性能,可用于制备高频封装用低温共烧陶瓷(LTCC)生瓷。CBL系玻璃粉体烧结过程中的析晶特性等会影响其烧结致密度,进而影响材料的力学和介电性能。研究发现,CBL玻璃的析晶温度较低,... 详细信息

CaO-B_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)(CBL)系玻璃具有优良的介电性能,可用于制备高频封装用低温共烧陶瓷(LTCC)生瓷。CBL系玻璃粉体烧结过程中的析晶特性等会影响其烧结致密度,进而影响材料的力学和介电性能。研究发现,CBL玻璃的析晶温度较低,导致烧结致密化过程中玻璃粉体过早出现晶相,影响粉体烧结的流动性和润湿性。在CBL玻璃中适当引入P_(2)O_(5)可有效改善粉体烧结性能和过早析晶的现象。当玻璃粉体与Al_(2)O_(3)粉体共烧时,两相的润湿性和烧结致密性均有明显改善,力学性能和介电性能显著提高。P_(2)O_(5)加入量过高会破坏玻璃网络结构,导致析晶温度降低,影响玻璃粉体与Al_(2)O_(3)粉体的烧结致密性,进而导致材料性能恶化。研究结果表明,P_(2)O_(5)含量为5%(摩尔分数,下同)时复合材料拥有最好的综合性能,且可同银导体良好匹配共烧。

关键词： LTCC CaO-B_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)玻璃析晶烧结性能

ZrB超细粉末的碳热还原法合成及其烧结性能研究

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化工新型材料 2023年

作者：曹宇胡继林陈占军田修营文瑾彭秧锡湖南人文科技学院材料与环境工程学院精细陶瓷与粉体材料湖南省重点实验室先进陶瓷现代产业学院

以碳化硼、炭黑和氧化锆粉末为原料，在氩气气氛条件下采用碳热还原法合成ZrB2超细粉末。研究了反应温度对合成ZrB2粉末的烧失率、物相组成和显微形貌的影响，同时对合成机理进行初步探讨。在此基础上，以Al2O3、Y2O3、AlN等添加剂作为... 详细信息

以碳化硼、炭黑和氧化锆粉末为原料，在氩气气氛条件下采用碳热还原法合成ZrB2超细粉末。研究了反应温度对合成ZrB2粉末的烧失率、物相组成和显微形貌的影响，同时对合成机理进行初步探讨。在此基础上，以Al2O3、Y2O3、AlN等添加剂作为烧结助剂，对合成的ZrB2粉末进行烧结性能研究。结果表明，在反应温度为1500～1600℃合成条件下，采用碳热还原法在氩气气氛中成功合成了ZrB2超细粉末。在本实验条件下合成ZrB2粉末的最适条件为1550℃保温1.5h。在1500℃以上所合成的ZrB2粉末样品的显微形貌主要由一定量的片状颗粒和近似球状颗粒组成。在1600℃下保温120min所得ZrB2陶瓷烧结体的表面与断口显微结构均比较致密，说明在本实验条件下合成的ZrB2超细粉末具有较好的烧结活性和烧结性能。

关键词：二硼化锆粉末合成反应温度烧结性能