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3D打印用钛合金及粉末制备技术研究进展

粉末冶金工业 2024年第2期34卷 127-133,146页

作者：李安罗成杨博文张鹏赵霄昊赖运金西安欧中材料科技有限公司陕西西安710018 航天材料及工艺研究所北京100076

3D打印技术是一种先进的制造方法,在航空航天、生物医疗、汽车、军工等领域得到了较为广泛的应用。钛合金具有质轻、比强度高、耐腐蚀性好、生物相容性好等一些列优异特性,是金属3D打印体系的重要组成部分。简要阐述了3D打印对钛合金粉... 详细信息

3D打印技术是一种先进的制造方法,在航空航天、生物医疗、汽车、军工等领域得到了较为广泛的应用。钛合金具有质轻、比强度高、耐腐蚀性好、生物相容性好等一些列优异特性,是金属3D打印体系的重要组成部分。简要阐述了3D打印对钛合金粉末性能要求及钛合金粉末主要制备方法,重点对气雾化制粉及旋转电极制备粉末工艺技术特点、粉末性能进行了对比,对粉末性能差异产生原因进行了对比分析,对3D打印高性能钛合金发展方向进行了展望。

关键词： 3D打印钛合金粉末空心粉卫星粉

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超细钼粉制备技术的研究现状与进展

稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 270-280页

作者：杜胜敏王庆相张石明王瑞芳车玉思何季麟郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450001 郑州大学中原关键金属实验室河南郑州450001 西安欧中材料科技有限公司陕西西安710018

金属钼因低的热膨胀系数、高温强度、高弹性模量等特性,广泛用于航空航天、军工、石油化工以及核工业等尖端行业,是推动高科技领域发展不可或缺的材料。钼粉作为钼制品的基础原料,其物化性质与钼制品的性能密切相关。相比于普通钼粉,超... 详细信息

金属钼因低的热膨胀系数、高温强度、高弹性模量等特性,广泛用于航空航天、军工、石油化工以及核工业等尖端行业,是推动高科技领域发展不可或缺的材料。钼粉作为钼制品的基础原料,其物化性质与钼制品的性能密切相关。相比于普通钼粉,超细钼粉具有更大的比表面积、更高的活性以及更低的烧结温度。目前制备超细钼粉的方法主要有热还原法和热分解法,热还原法通过调整还原工艺达到阻止晶粒长大的目的;而热分解法的发展主要涉及到装备的升级改造与工艺的优化完善。本文着眼于超细钼粉的制备工艺、反应机理以及产物状态,重点分析了典型工艺的发展历程和技术特点,总结了超细钼粉制备技术的研究现状与进展,提出当前技术工艺所面临的问题以及未来的研究方向,以期为超细钼粉制备工艺的发展与工业化应用提供思路。

关键词：超细钼粉钼制品热还原法热分解法

粉末冶金法制备钛基羟基磷灰石生物复合材料的研究进展

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粉末冶金工业 2024年第3期34卷 122-129页

作者：贾庆功吴洁蓓张嘉王庆相梁淑华西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048 西安聚能医工科技有限公司陕西西安710018 西安欧中材料科技有限公司陕西西安710018

钛及钛合金作为生物医用金属材料得到广泛研究和应用,为了更好地满足钛及钛合金在人体中植入后低弹性模量、生物活性等需求,采用粉末冶金的方法通过添加羟基磷灰石制备钛基羟基磷灰石(HA)生物复合材料成为了研究的热点。本文基于钛及钛... 详细信息

钛及钛合金作为生物医用金属材料得到广泛研究和应用,为了更好地满足钛及钛合金在人体中植入后低弹性模量、生物活性等需求,采用粉末冶金的方法通过添加羟基磷灰石制备钛基羟基磷灰石(HA)生物复合材料成为了研究的热点。本文基于钛及钛合金的基础性能和存在的问题,从热压(HP)、粉末注射成形(PIM)和放电等离子烧结技术(SPS)等粉末冶金方法制备生物复合材料以降低弹性模量、提高生物活性、改善耐腐蚀性等方面综述了钛基HA生物复合材料的研究进展,分别列举了α型,α+β型和β型钛合金与HA合成制备钛基HA生物复合材的代表性案例,并提出了面临的挑战以及发展方向的建议。

关键词：钛及钛合金羟基磷灰石弹性模量生物活性耐腐蚀性

热处理制度对Ti555211合金组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 371-376页

作者：高玉社薛祥义刘向宏高慧贤王建国杜予晅西北工业大学陕西西安710072 西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710018

研究了一种新型近β钛合金(Ti555211),该合金具有优异的塑性加工能力、高比强度以及优良的综合性能,在航天航空及化工领域上有广泛的应用。通过3×3正交试验,研究了两阶段不同处理(固溶温度、失效温服、时效时间)对Ti555211钛合金力学... 详细信息

研究了一种新型近β钛合金(Ti555211),该合金具有优异的塑性加工能力、高比强度以及优良的综合性能,在航天航空及化工领域上有广泛的应用。通过3×3正交试验,研究了两阶段不同处理(固溶温度、失效温服、时效时间)对Ti555211钛合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,随着固溶温度的升高和时效温度的降低,合金强度提高。延伸率随着固溶温度的降低和时效温度的升高而增大。经820℃/2 h空冷和580℃/12 h空冷处理后,合金具有较好的强塑性,抗拉伸强度达到1333 MPa,较同类合金强度指标(1080MPa)高出20%;延伸率为12%,较同类合金塑性指标(5%)高出140%。

关键词：钛合金正交实验热处理微观组织力学性能 EBSD

热固性树脂过渡层对聚醚砜树脂基碳纤维复合材料界面性能的增强改性

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3568-3576页

作者：许培俊李兆郭新良刘荣海吴道生长安大学材料科学与工程学院西安710064 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 陕西三防三诚特种材料科技有限公司西安710000

聚醚砜(PES)树脂具有优良的耐热性能、力学性能以及高温稳定性能,可以用来制备高性能热塑性树脂基碳纤维复合材料。但由于PES树脂与商品级碳纤维界面粘结性较差,导致PES树脂基碳纤维复合材料表现出较差的界面性能。在前期研究中发现,热... 详细信息

聚醚砜(PES)树脂具有优良的耐热性能、力学性能以及高温稳定性能,可以用来制备高性能热塑性树脂基碳纤维复合材料。但由于PES树脂与商品级碳纤维界面粘结性较差,导致PES树脂基碳纤维复合材料表现出较差的界面性能。在前期研究中发现,热固性氰酸酯(CE)树脂具有熔融流动性好、与PES树脂熔融温度相近的固化温度,以及与PES树脂有一定相容性的优势。本文采用CE树脂作为PES树脂基碳纤维复合材料的界面过渡层,利用过渡层树脂与碳纤维表面上浆剂的优异结合能力及其与PES树脂形成的良好机械啮合作用,研究热固性树脂过渡层对热塑性树脂基复合材料界面性能的影响。结果表明:引入CE树脂过渡层能够改善PES基碳纤维复合材料的界面粘结性能。与碳纤维(CF)/PES复合材料相比,引入10wt%CE树脂过渡层的CF/(10%CE-PES)-L复合材料弯曲强度提高了18.7%,层间剪切强度提高24.2%,CF/(5%CE-PES)-L复合材料玻璃化温度Tg从166℃提高到179℃。通过在热塑性树脂基体与商品碳纤维之间添加过渡层的方法制备热塑性树脂基碳纤维复合材料,解决了热塑性树脂基碳纤维复合材料界面性能较差的问题,为其在工程化应用方面提供了重要的研究思路和理论依据。

关键词：聚醚砜氰酸酯树脂碳纤维复合材料界面强度

通过多级热处理实现选区激光熔化Ti-6Al-4V合金强度与塑性平衡

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金属加工（热加工） 2024年第10期 89-96页

作者：王松张康唐洪奎王永哲瞿宗宏赖运金李少强西安欧中材料科技股份有限公司陕西西安710018

选区激光熔化制造Ti-6Al-4V合金通常表现出高强度与低延展性,需要通过热处理将针状α'马氏体分解为平衡的α+β相来获得优异的力学性能。在优化SLM成形工艺参数的基础上,系统研究了多级热处理对Ti-6Al-4V合金显微组织与拉伸性能的影响... 详细信息

选区激光熔化制造Ti-6Al-4V合金通常表现出高强度与低延展性,需要通过热处理将针状α'马氏体分解为平衡的α+β相来获得优异的力学性能。在优化SLM成形工艺参数的基础上,系统研究了多级热处理对Ti-6Al-4V合金显微组织与拉伸性能的影响。试验结果表明:在最佳工艺参数下,SLM制备Ti-6Al-4V合金的相对密度为99.66%。经应力消除、固溶时效、热等静压处理后,Ti-6Al-4V合金获得了近等轴β晶粒内α集束组成的魏氏组织,相比SLM制造Ti-6Al-4V合金柱状β晶粒内的针状α'马氏体,屈服强度降低252MPa,抗拉强度降低312MPa,伸长率提高8%~9%,拉伸性能满足ASTM F2924-14:2014的指标要求,实现了强度与塑性的平衡。

关键词： Ti-6Al-4V 选区激光熔化热处理显微组织拉伸性能

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SiC含量对铝基复合材料性能的影响

硅酸盐通报 2024年第6期43卷 2256-2261页

作者：王海涛林晨樊子民唐明强赵放乐晨陈义华黄源成西安科技大学材料科与工程学院西安710054 泉州天智合金材料科技有限公司泉州362000

SiC增强铝基复合材料因具有高比强度、高导热与高耐磨等性能而被广泛应用于航空航天、电子封装与交通运输等领域。本文采用热压烧结法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究SiC含量对铝基复合材料微观组织及力学性能的影响。用X射线衍射... 详细信息

SiC增强铝基复合材料因具有高比强度、高导热与高耐磨等性能而被广泛应用于航空航天、电子封装与交通运输等领域。本文采用热压烧结法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究SiC含量对铝基复合材料微观组织及力学性能的影响。用X射线衍射、阿基米德排水法、洛氏硬度分析与三点抗弯法测定试样的物相组成、表观密度与力学性能,用SEM分析试样微观形貌,用激光闪射法测定导热系数。研究结果表明,随SiC颗粒体积分数从0%增加到60%,试样的硬度先增大后降低,在SiC体积分数为50%时达最大值,为90 HRB。试样的导热率先增加后降低,在SiC体积分数为30%时达到最大值,为324.05 W/(m·K)。随SiC体积分数增加,金属基体与增强体结合紧密,无明显孔隙。当SiC体积分数增加到60%,试样孔隙率增加,致密度降低,强度下降。

关键词： SiC_(p)/Al复合材料碳化硅含量表观密度硬度导热系数

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氧化铝改性硅基陶瓷型芯制备及结晶动力学

材料工程 2024年第5期52卷 212-217页

作者：范红娜许西庆李鑫齐长见李敏敏韩委委中航装甲科技有限公司天津300399 长安大学材料科学与工程学院西安710061

氧化铝是硅基陶瓷型芯中的常用矿化剂,但其对石英析晶的促进或抑制作用却存在两种相反的结论。为探究不同氧化铝添加剂对硅基陶瓷型芯性能与析晶行为的影响,分别采用高纯氧化铝、普通氧化铝作为矿化剂,制备氧化铝改性硅基陶瓷型芯。高... 详细信息

氧化铝是硅基陶瓷型芯中的常用矿化剂,但其对石英析晶的促进或抑制作用却存在两种相反的结论。为探究不同氧化铝添加剂对硅基陶瓷型芯性能与析晶行为的影响,分别采用高纯氧化铝、普通氧化铝作为矿化剂,制备氧化铝改性硅基陶瓷型芯。高纯氧化铝粉对方石英的析晶起到抑制作用,而普通氧化铝粉反而促进方石英的析晶。普通氧化铝粉比高纯氧化铝粉含有更多的碱金属、碱土金属氧化物杂质,这些氧化物作为网络修饰体降低结晶活化能,促进方石英的析晶。两种氧化铝矿化剂对型芯的线收缩率、致密化和力学性能影响表现出很大差异。由于普通氧化铝粉促进方石英析晶和烧结致密化,显著提高型芯的抗蠕变能力。当普通氧化铝粉加入量为5%(质量分数)时,陶瓷型芯表现出良好的综合性能,其收缩率为0.63%,室温弯曲强度为20.2 MPa,1540℃/0.5 h双支点挠度为0.23 mm,可满足精密铸造对型芯的要求。

关键词：氧化硅陶瓷型芯氧化铝结晶活化能性能

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水泥改性水性环氧涂料的制备及性能

电镀与涂饰 2024年第4期43卷 150-160页

作者：张松林王振军张海宝冀欣李兆睿张博伦长安大学材料科学与工程学院陕西西安710016 西安斯派新材料科技有限公司陕西西安710600

[目的]聚合物水泥防水涂料在应用于水工混凝土时的粘结强度亟待提高。[方法]将硅酸盐水泥作为第三组分对水性环氧涂料进行改性,研究了水泥掺量(占与石英共同组成的填料质量的10%~50%)对涂料力学性能和防护性能的影响。采用扫描电子显微... 详细信息

[目的]聚合物水泥防水涂料在应用于水工混凝土时的粘结强度亟待提高。[方法]将硅酸盐水泥作为第三组分对水性环氧涂料进行改性,研究了水泥掺量(占与石英共同组成的填料质量的10%~50%)对涂料力学性能和防护性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析了水泥对水性环氧乳液的改性机理。[结果]在40%的水泥掺量下,涂层的力学性能和防护性能最优,粘结强度、拉伸强度和断裂伸长率分别为6.14 MPa、2.16MPa和156%,浸水、浸碱和冲蚀后未出现吸水溶胀现象,粘结强度下降和质量损失的程度最小。[结论]水泥的掺入明显改善了涂层的力学性能和防护性能,环氧乳液聚集包裹在石英砂、水泥及其水化产物周围,形成了以环氧乳液为主要成膜物质,石英砂、水泥及其水化产物为次成膜物质的互穿网络结构,CaCO_(3)的存在使网络结构更为致密。

关键词：水性环氧涂料水泥改性力学性能粘结强度水工混凝土防护