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电流辅助烧结Cu原子扩散激活能影响机理第一性原理计算与实验研究
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作者 赵博 张晓敏 +2 位作者 赵志鹏 吴琼 高鑫 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期563-572,共10页
从第一性原理计算与电流辅助烧结两方面出发,研究了外加电场对晶体Cu扩散激活能的影响规律。结果表明,外加电场和电流使Cu空位产生的难度降低,但是原子迁移能几乎不变,导致扩散激活能在达到电场强度(电流密度)阈值(2 V·Å^(‒1)(307.... 从第一性原理计算与电流辅助烧结两方面出发,研究了外加电场对晶体Cu扩散激活能的影响规律。结果表明,外加电场和电流使Cu空位产生的难度降低,但是原子迁移能几乎不变,导致扩散激活能在达到电场强度(电流密度)阈值(2 V·Å^(‒1)(307.1 A·cm^(‒2)))后略有下降,超过阈值后会剧烈下降,最终在电场强度(电流密度)达到5 V·Å^(‒1)(708.5 A·cm^(‒2))后,由于空位形成能逐渐下降到0,扩散激活能下降至临界值,扩散激活能临界值相比于阈值对应的扩散激活能降低了约60.2%。研究结果揭示扩散激活能在电场或电流作用下呈现出明显规律性的下降趋势,实验结果与第一性原理计算模拟结果呈现较好的正相关性。 展开更多
关键词 激活能 第一性原理 电流辅助烧结 快速致密化
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热挤压态FGH95合金热变形特性 被引量:4
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作者 段继平 唐湘林 +3 位作者 盛俊英 彭子超 王旭青 邹金文 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期36-44,共9页
采用Gleeble 3800D热模拟压缩试验机系统地研究了挤压态FGH95合金在变形温度1050~1120℃、应变速率0.001~1.000 s^(−1)条件下的热压缩变形行为,获得了挤压态FGH95合金的应力应变曲线,建立了挤压态FGH95合金的本构方程,并基于动态材料模... 采用Gleeble 3800D热模拟压缩试验机系统地研究了挤压态FGH95合金在变形温度1050~1120℃、应变速率0.001~1.000 s^(−1)条件下的热压缩变形行为,获得了挤压态FGH95合金的应力应变曲线,建立了挤压态FGH95合金的本构方程,并基于动态材料模型,绘制了合金的热加工图。结果表明,挤压态FGH95合金的热变形本构方程高温材料常数分别为热变形激活能Q=300.925 kJ·mol^(−1),常数α=0.01139 MPa−1,参数n=1.86。相较于热等静压态,挤压态合金激活能下降50%以上。根据热加工图能量耗散效率并结合微观组织分析,找到了挤压态FGH95合金的加工安全区和失稳区,提出了热加工工艺参数范围:应变速率为0.010~0.100 s^(−1),变形温度为1050~1120℃。 展开更多
关键词 粉末高温合金 热压缩变形 本构方程 热加工图
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水热法制备BaTiO_3粉体 被引量:23
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作者 李汶军 施尔畏 +2 位作者 郑燕青 夏长泰 殷之文 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期714-720,共7页
以Ba(OH)2·8H2O 和TiO2 为前驱物,在水热条件下制得了单一物相的BaTiO3 粉体. 发现产物的物相与反应温度和前驱物的Ba,Ti 摩尔比有关. 由负离子配位多面体生长基元模型分析了BaTiO3 粉体的形... 以Ba(OH)2·8H2O 和TiO2 为前驱物,在水热条件下制得了单一物相的BaTiO3 粉体. 发现产物的物相与反应温度和前驱物的Ba,Ti 摩尔比有关. 由负离子配位多面体生长基元模型分析了BaTiO3 粉体的形成机理. 指出了形成BaTiO3 粉体的生长基元为Ba(OH)10-12 和Ti(OH)2-6 . 由此比较合理地解释了粉体的物相以及Ba,Ti 摩尔比对BaTiO3 粉体形成的影响. 展开更多
关键词 钛酸钡 粉体 物相 水热法 电子陶瓷 煅烧
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气氛对NiFe_2O_4陶瓷烧结致密化的影响 被引量:28
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作者 张雷 周科朝 +1 位作者 李志友 张晓泳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1002-1006,共5页
采用不同的烧结工艺制备了NiFe2O4陶瓷材料,研究了真空、大气、N23种气氛对NiFe2O4陶瓷材料烧结致密度的影响,解决了烧结过程中NiFe2O4陶瓷的离解问题。结果表明:在制备NiFe2O4陶瓷过程中,烧结气氛严重影响着陶瓷的离解和致密化;真空烧... 采用不同的烧结工艺制备了NiFe2O4陶瓷材料,研究了真空、大气、N23种气氛对NiFe2O4陶瓷材料烧结致密度的影响,解决了烧结过程中NiFe2O4陶瓷的离解问题。结果表明:在制备NiFe2O4陶瓷过程中,烧结气氛严重影响着陶瓷的离解和致密化;真空烧结将导致NiFe2O4陶瓷的离解,N2气氛保护烧结所制备出的NiFe2O4陶瓷样品的密度较大气气氛烧结所制备出的样品的密度高出14.6%~32.6%。分析结果表明:因NiFe2O4陶瓷高温失氧所带来的表面能和晶体缺陷的差异是影响其致密化的关键;无论在何种气氛下烧结,提高烧结温度都有利于提高NiFe2O4样品的烧结密度。 展开更多
关键词 惰性阳极 NIFE2O4 陶瓷 铝电解
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新成形剂流变性能及其热脱脂特性 被引量:6
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作者 周继承 黄伯云 +2 位作者 吴恩熙 曲选辉 李益民 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期647-651,共5页
对新开发的几种硬质合金挤压成形剂的流变性能与脱脂行为进行了深入的研究,发现成形剂的设计及混炼决定其流变性能与脱脂行为,合理地选择成形剂的组成及配比是挤压成形新工艺技术的关键。实验条件下测得成形剂组织均匀,粘流活化能在... 对新开发的几种硬质合金挤压成形剂的流变性能与脱脂行为进行了深入的研究,发现成形剂的设计及混炼决定其流变性能与脱脂行为,合理地选择成形剂的组成及配比是挤压成形新工艺技术的关键。实验条件下测得成形剂组织均匀,粘流活化能在80~115kJ/mol之间,粘度对温度的依赖性较小;在热脱脂时,成形剂脱除速率较均匀。 展开更多
关键词 挤压成形 成形剂 流变学 热脱脂 粉末冶金
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粉末冶金强化烧结的定性与定量分析理论综述 被引量:6
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作者 刘咏 韦伟峰 +1 位作者 黄伯云 周科朝 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第3期1-4,共4页
综述了强化烧结定性与定量分析的相关理论。首先分析了强化烧结的三个重要影响因素:溶解度、析出和扩散。综合这三个影响因素针对固相活化烧结、瞬时液相烧结和稳定液相烧结总结出了三种强化烧结的理想二元相图。介绍了在定性研究基础... 综述了强化烧结定性与定量分析的相关理论。首先分析了强化烧结的三个重要影响因素:溶解度、析出和扩散。综合这三个影响因素针对固相活化烧结、瞬时液相烧结和稳定液相烧结总结出了三种强化烧结的理想二元相图。介绍了在定性研究基础上发展起来的几种定量模型,包括Miodownik的φ模型和Madan的Ω模型,以及确定模型参数的统计学方法。 展开更多
关键词 粉末冶金 强化烧结 定性分析 定量分析 金属 陶瓷
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基于尺寸效应的爆炸粉末烧结颗粒间摩擦升温计算 被引量:6
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作者 王金相 李晓杰 +1 位作者 李瑞勇 张越举 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第S1期52-57,共6页
针对爆炸粉末烧结过程中颗粒间的摩擦效应建立了无夹角斜碰撞模型,分析了烧结过程中颗粒间摩擦力随颗粒温度的变化规律,借助于LS-DYNA有限元程序对孔隙闭合时间进行了研究,并在此基础上用积分法对颗粒间热力耦合的摩擦力引起的界面温升... 针对爆炸粉末烧结过程中颗粒间的摩擦效应建立了无夹角斜碰撞模型,分析了烧结过程中颗粒间摩擦力随颗粒温度的变化规律,借助于LS-DYNA有限元程序对孔隙闭合时间进行了研究,并在此基础上用积分法对颗粒间热力耦合的摩擦力引起的界面温升进行了计算,在计算过程中考虑了颗粒尺度效应的影响,给出了发生“尺度效应”的临界尺寸。计算结果表明:材料的界面温升随着颗粒尺度的增大和冲击压力的变大而变大;当颗粒尺度从微米到纳米量级变化时,只有当颗粒尺度和冲击压力足够大时,颗粒表面温度才能达到材料的熔点。 展开更多
关键词 爆炸力学 温度计算 积分法 爆炸粉末烧结 尺寸效应
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TiC-Ni-Mo金属陶瓷的SHS法合成 被引量:5
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作者 张幸红 赫晓东 +2 位作者 王华彬 韩杰才 杜善义 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期106-110,共5页
利用自蔓延高温燃烧合成结合准热等静压技术(SHS/PHIP)成功地制备了高致密度的TiC24Ni6Mo金属陶瓷(TN30)。金属陶瓷主要由球形TiC颗粒和近乎网状的Ni粘结相组成。TiC颗粒与粘结相界面结合良好,... 利用自蔓延高温燃烧合成结合准热等静压技术(SHS/PHIP)成功地制备了高致密度的TiC24Ni6Mo金属陶瓷(TN30)。金属陶瓷主要由球形TiC颗粒和近乎网状的Ni粘结相组成。TiC颗粒与粘结相界面结合良好,部分粘结相中残留有微量的游离碳。TN30的抗弯强度和抗压强度分别达到910MPa和3.04GPa。 展开更多
关键词 金属陶瓷 粘结相 燃烧合成 碳化钛
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一种新型的气体雾化制粉方法 被引量:13
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作者 陈刚 陈振华 +1 位作者 严红革 袁武华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z2期33-36,共4页
在传统气体雾化的基础上 ,提出了一种新型的气体雾化制粉方法 ,即在雾化气流中添加NaCl粉末 ,提高气流的冲击动量。通过对 6 6 3青铜 ,Al,Al Si,Pb ,Sn ,Zn等多种材料进行的雾化实验结果表明 ,该方法能够有效减小雾化粉末的粒度 ,与... 在传统气体雾化的基础上 ,提出了一种新型的气体雾化制粉方法 ,即在雾化气流中添加NaCl粉末 ,提高气流的冲击动量。通过对 6 6 3青铜 ,Al,Al Si,Pb ,Sn ,Zn等多种材料进行的雾化实验结果表明 ,该方法能够有效减小雾化粉末的粒度 ,与传统气体雾化相比 ,平均粒度可减小 5 0 % ,此外还可大幅提高细粉收得率 ,且不会过多影响粉末的纯度。 展开更多
关键词 气体雾化 金属粉末制备
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爆炸粉末烧结机理的研究现状及其发展趋势 被引量:8
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作者 李晓杰 王金相 闫鸿浩 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期566-570,共5页
分析了爆炸粉末烧结技术的高温、高压、瞬时作用及其在新材料开发,特别是在粉末冶金中不可替代的特点和发展前景。从粉末材料状态方程、宏观机理和细观机理出发,综述了爆炸粉末烧结机理的研究进展。最初作为多孔材料本构模型提出的p-模... 分析了爆炸粉末烧结技术的高温、高压、瞬时作用及其在新材料开发,特别是在粉末冶金中不可替代的特点和发展前景。从粉末材料状态方程、宏观机理和细观机理出发,综述了爆炸粉末烧结机理的研究进展。最初作为多孔材料本构模型提出的p-模型经过不断修正已能反映孔隙的完全闭合并计入熔化效应;在宏观机理的研究上,除实验外,数值模拟已被用于分析烧结机理及各种实际因素对烧结质量的影响;在细观机理上,综述了对爆炸粉末烧结过程中颗粒间结合机制和沉能方式的由浅入深的认识过程,简单阐述了各种沉能机制,分析了以往研究成果的不足,对其今后的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 爆炸烧结 爆炸压实 冲击粉末压实 烧结机理
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影响烧结NdFeB磁性能因素的研究 被引量:6
11
作者 张哲旭 孙继兵 +2 位作者 崔春翔 杨薇 郭平 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第10期1-4,共4页
研究了烧结NdFeB磁体中富钕相形态、主相晶粒度和初始粉末颗粒的形态等因素对磁性能的影响。结果表明,只有当富钕相均匀分布,且与主相晶粒边界形状相适应时才能起到提高NdFeB烧结磁体磁性能的作用。介绍了取向度的计算以及对磁性能的影... 研究了烧结NdFeB磁体中富钕相形态、主相晶粒度和初始粉末颗粒的形态等因素对磁性能的影响。结果表明,只有当富钕相均匀分布,且与主相晶粒边界形状相适应时才能起到提高NdFeB烧结磁体磁性能的作用。介绍了取向度的计算以及对磁性能的影响,指出只采用(105)与(006)衍射峰的比值确定NdFeB的取向度不合理,想要获得更精确的取向度应该考虑更多的错取向峰。 展开更多
关键词 烧结NDFEB磁体 富钕相 取向度 磁性能
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粉末冶金温压的致密化机理 被引量:25
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作者 肖志瑜 李元元 倪东惠 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2006年第2期85-90,共6页
通过对铁粉的动态压制曲线、脱模力曲线、 X射线衍射、摩擦和润滑的研究, 揭示了温压的致密化机理: 温压成形过程可分为3个阶段, 在初期阶段, 粉末的颗粒重排过程占主导地位, 颗粒重排份额与冷压相比提高15%~31%; 而在后期, 温压致密... 通过对铁粉的动态压制曲线、脱模力曲线、 X射线衍射、摩擦和润滑的研究, 揭示了温压的致密化机理: 温压成形过程可分为3个阶段, 在初期阶段, 粉末的颗粒重排过程占主导地位, 颗粒重排份额与冷压相比提高15%~31%; 而在后期, 温压致密化以塑性变形为主, 铁粉塑性变形程度的改善又为粉末颗粒的二次重排起了协调作用, 使铁粉获得最大程度的颗粒填充密度; 其间, 温压润滑剂对致密化起了重要作用, 它降低了摩擦因数, 改善了粉末和模壁、粉末和粉末之间的润滑条件, 有效地降低了粉末成形的摩擦阻力, 有利于粉末致密化的顺利进行. 展开更多
关键词 粉末冶金 温压 致密化 颗粒重排 塑性变形 动态压制曲线
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粉末冶金高速压制成形的压制方程 被引量:24
13
作者 果世驹 迟悦 +1 位作者 孟飞 杨霞 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2006年第1期24-27,共4页
瑞典Hydropulsor AB制造并出售其独创的液压冲击机后,解决了长期以来限制高速压制技术工业化应用的设备问题,使该技术得到极大的推动。文内介绍了高速压制的特点,如压制压力、压制速度、压坯密度分布,脱模压力等;对高速压制致密化机制... 瑞典Hydropulsor AB制造并出售其独创的液压冲击机后,解决了长期以来限制高速压制技术工业化应用的设备问题,使该技术得到极大的推动。文内介绍了高速压制的特点,如压制压力、压制速度、压坯密度分布,脱模压力等;对高速压制致密化机制进行了探讨,提出了“热软化剪切致密化机制”,据此给出了相应的压制方程lnφ=k1ΔHL/k2exp[k2(1-P/ΔHL)]+C。并利用实验数据进行了验证。结果表明,该方程具有满意的精度和广泛的适用性。 展开更多
关键词 粉末冶金 压制方程 高速压制
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Ce添加量对Fe-2.4C-17Cr-1.8Mo-1.0Cu合金性能的影响 被引量:7
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作者 伍燕生 刘英才 +2 位作者 孟献奇 刘俊友 尹衍升 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期200-203,共4页
稀土元素的加入对材料的力学性能产生极大的影响 ,适当的加入量可以起到提高烧结制品性能的作用 ,但过多的加入量会恶化其性能。稀土元素Ce的最佳加入量为 0 .4%。
关键词 粉末冶金 性能 Fe-C-Cr-Mo-Cu合金
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热压烧结法制备W-15Cu复合材料的组织结构研究 被引量:6
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作者 杨梨容 魏成富 +1 位作者 栾道成 王正云 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2010年第3期35-39,共5页
将W-15%Cu(质量分数)混合粉末在行星式高能球磨机中球磨,分别采用热压烧结和无压烧结对球磨60h的复合粉末进行烧结。采用XRD对经不同球磨时间后的复合粉末进行物相分析;采用XRD和SEM对烧结后的钨铜复合材料进行物相和形貌分析。结果表明... 将W-15%Cu(质量分数)混合粉末在行星式高能球磨机中球磨,分别采用热压烧结和无压烧结对球磨60h的复合粉末进行烧结。采用XRD对经不同球磨时间后的复合粉末进行物相分析;采用XRD和SEM对烧结后的钨铜复合材料进行物相和形貌分析。结果表明:球磨时间越长,铜在钨中的固溶度越大;相对于无压烧结,采用热压烧结制备的钨铜复合材料孔隙度较小,均匀度较高,相对密度高达98.84%;钨铜复合材料内部存在因铜的挥发和生坯密度分布不均匀造成的烧结体组织分布不均匀。 展开更多
关键词 W-CU复合材料 高能球磨 热压烧结 无压烧结
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烧结温度对不锈钢(316L)致密性及强度的影响 被引量:5
16
作者 赵密 郭英奎 +2 位作者 俞泽民 宁志良 王君祥 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2000年第3期105-107,共3页
以不锈钢(316L)粉为原料,经 100MPa冷成型于空气中以不同温度烧结.通过测定其相对密度、线收缩率和抗弯强度,研究温度对材料致密化和强度的影响.结果表明:烧结温度升高,相对密度和抗弯强度增加,温度超过 1200℃... 以不锈钢(316L)粉为原料,经 100MPa冷成型于空气中以不同温度烧结.通过测定其相对密度、线收缩率和抗弯强度,研究温度对材料致密化和强度的影响.结果表明:烧结温度升高,相对密度和抗弯强度增加,温度超过 1200℃时两者的增加趋于平缓. 展开更多
关键词 不锈钢 烧结 致密性 强度 粉末冶金
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Ni-Al喷涂层反应烧结的组织演变与结合机制 被引量:4
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作者 樊湘芳 邱长军 刘瑞林 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2002年第2期183-185,共3页
为了改进热喷涂层组织结构和结合性能,在不引起反应的条件下,将Ni-Al混合粉(93%Ni+7%Al)喷涂于A3钢基材表面,通过中温反应烧结处理,制备了具有良好结合性能的涂层试样,利用SEM和XRD研究了涂层烧结前后显微组织和相结构的变化.结果表明:... 为了改进热喷涂层组织结构和结合性能,在不引起反应的条件下,将Ni-Al混合粉(93%Ni+7%Al)喷涂于A3钢基材表面,通过中温反应烧结处理,制备了具有良好结合性能的涂层试样,利用SEM和XRD研究了涂层烧结前后显微组织和相结构的变化.结果表明:反应烧结前后涂层显微组织发生了明显变化,烧结后涂层所固有的层状结构消失;烧结时涂层中Al首先与Ni反应生成Ni2Al3,随处理温度增高而转化为NiAl3,基材界面出现冶金结合,并在界面愈合区间发现了Ni-Fe固溶体. 展开更多
关键词 Ni-Al喷涂层 反应烧结 组织演变 结合机制 镍铝热喷涂层 粉末冶金 热喷涂
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纳米W-Cu粉末的热机械化学法制备及其烧结性能研究 被引量:5
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作者 程继贵 吴玉程 +2 位作者 夏永红 蒋阳 雷纯鹏 《金属功能材料》 CAS 2005年第2期12-15,共4页
通过均相沉淀获得Cu2WO4(OH)2/CuWO4·2H2O共沉淀物,并对煅烧该沉淀物所得的W、Cu氧化物进行球磨,然后H2还原,得到了含Cu量为30%的W-Cu复合粉末。对该复合粉末的性能进行了表征,并对其烧结体的密度、微结构和力学性能等进行了测试... 通过均相沉淀获得Cu2WO4(OH)2/CuWO4·2H2O共沉淀物,并对煅烧该沉淀物所得的W、Cu氧化物进行球磨,然后H2还原,得到了含Cu量为30%的W-Cu复合粉末。对该复合粉末的性能进行了表征,并对其烧结体的密度、微结构和力学性能等进行了测试分析。结果表明,热机械化学法制备的W-Cu复合粉末粒度为纳米级,烧结活性高,其压坯在H2气氛中固相烧结可达到96%的相对密度,液相烧结则可达到高于99%的相对密度,烧结体具有细小均匀的微结构和良好的力学性能。 展开更多
关键词 化学法制备 性能研究 机械 复合粉末 力学性能 相对密度 共沉淀物 均相沉淀 测试分析 粉末粒度 烧结活性 固相烧结 液相烧结 烧结体 微结构 氧化物 纳米级 Cu H2 煅烧 球磨 还原 气氛
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铁粉温压压坯的烧结行为 被引量:9
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作者 果世驹 林涛 李明怡 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期107-110,共4页
研究了铁粉温压压坯在真空和氢气中的烧结行为。压制铁粉时,粉末温度为110℃,模具温度为80~100℃。烧结时,压坯于室温装炉,升温速度为2.5℃/min。烧结温度分别为1100℃1150℃和1250℃。实验发现,不同温度下真空烧结1h和氢气中烧... 研究了铁粉温压压坯在真空和氢气中的烧结行为。压制铁粉时,粉末温度为110℃,模具温度为80~100℃。烧结时,压坯于室温装炉,升温速度为2.5℃/min。烧结温度分别为1100℃1150℃和1250℃。实验发现,不同温度下真空烧结1h和氢气中烧结1h,与压坯密度相比较烧结密度都降低,生坯密度越高,烧结密度下降越多。测量了真空或氢气中低温预烧结前后压坯重量和体积变化和不同预烧结制度对应的最终烧结密度,发现经真空预烧结后的压坯在1250℃真空烧结,可有效地提高温压压坯的烧结密度。实验表明,烧结铁的密度是温压及烧结两个过程综合作用的结果。在选择温压温度和方式时,有必要考虑温压压坯的烧结行为。 展开更多
关键词 粉末冶金 温压 烧结 铁基制品 铁粉
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聚乙烯醇在镍铁氧体压坯中的脱脂行为 被引量:5
20
作者 张雷 李志友 +2 位作者 周科朝 杨文杰 张晓泳 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2005年第6期340-343,共4页
使用TGA、DSC等分析手段对聚乙烯醇(PVA)在NiFe2O4粉末压坯中的脱脂行为进行了实验研究,以期进一步揭露PVA热脱脂反应对NiFe2O4粉末压坯机械强度的影响。实验时,先用含1%PVA的NiFe2O4粉末及不含PVA的NiFe2O4粉末进行同轴压制,再将制得... 使用TGA、DSC等分析手段对聚乙烯醇(PVA)在NiFe2O4粉末压坯中的脱脂行为进行了实验研究,以期进一步揭露PVA热脱脂反应对NiFe2O4粉末压坯机械强度的影响。实验时,先用含1%PVA的NiFe2O4粉末及不含PVA的NiFe2O4粉末进行同轴压制,再将制得的压坯于空气中脱脂,并用径向受压实验测试压坯强度。试验表明在PVA脱脂过程中,其脱脂行为及粉末压坯强度随温度的升高呈明显的阶段性变化,粉末压坯的强度随粘结剂PVA的脱除逐渐降低。 展开更多
关键词 粘结剂 脱脂 聚乙烯醇 镍铁氧体 压坯强度
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