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随着高新技术产业的发展,新型材料特别是新型功能材料的种类和需求量不断增加,材料新的功能呼唤新的制备技术。放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,简称SPS)是制备功能材料的一种全新技术,它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等鲜明特点,可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料,也可用来制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等。放电等离子烧结系统(SPS)国内外SPS的发展与应用状况SPS技术是在粉末颗粒间直接通入脉冲电流进行加热烧结,因此在有的文献上也被称为等离子活化烧结或等离子辅助烧结(plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-assistedsintering-PAS)[1,2]。早在1930年,美国科学家就提出了脉冲电流烧结原理,但是直到1965年,脉冲电流烧结技术才在美、日等国得到应用。日本获得了SPS技术的专利,但当时未能解决该技术存在的生产效率低等问题,因此SPS技术没有得到推广应用。1988年日本研制出第一台工业型SPS装置,并在新材料研究领域内推广使用。1990年以后,日本推出了可用于工业生产的SPS第三代产品,具有10~100t的烧结压力和脉冲电流5000~8000A。最近又研制出压力达500t,脉冲电流为25000A的大型SPS装置。由于SPS技术具有快速、低温、高效率等优点,近几年国外许多大学和科研机构都相继配备了SPS烧结系统,并利用SPS进行新材料的研究和开发[3]。1998年瑞典购进SPS烧结系统,对碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料进行了较多的研究工作。国内近三年也开展了用SPS技术制备新材料的研究工作,引进了数台SPS烧结系统,主要用来烧结纳米材料和陶瓷材料。SPS作为一种材料制备的全新技术,已引起了国内外的广泛重视。SPS的烧结原理等离子体和等离子加工技术SPS是利用放电等离子体...
发布时间: 2019 - 11 - 08
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研制、生产和应用纳米粉末是俄罗斯粉末冶金的一种潮流,也是俄罗斯粉末冶金的一大亮点。在俄罗斯,雾化法被广泛用于各种粉末的生产,既用于铁粉、钢粉及其他铁基合金粉末的生产,也用于铝粉、铜粉、铅粉、锌粉、难熔金属( 钛、钨) 粉以及以这些有色金属为基的合金粉末的生产。在制备多组分合金粉末时,雾化法特别有效,能保证粉末化学成分的均匀性并获得超细的晶粒结构。另外,俄罗斯正积极发展熔体雾化法,借助于高的冷却速度(107~108℃/s)制备雾化快淬粉末和非晶结构粉末。俄罗斯还研发了高速电脉冲等离子烧结工艺。由于烧结时的高速加热明显抑制了晶粒的长大,从而使材料获得均匀、高致密的纳米结构。采用高速电脉冲等离子烧结工艺制得的纳米结构碳化钨基硬质合金,实现了强度、硬度、抗裂性和耐磨性的完美结合,材料使用性能超过国际领先企业同类产品水平。俄罗斯科技人员还应用高速电脉冲等离子烧结工艺技术,对制备高密度高温超导陶瓷YBaCuO的可能性进行了研究,取得了进展。 1  俄罗斯主要粉末冶金企业 1.1 北方钢铁股份公司北方钢铁股份公司(ОАО Северсталь)位于沃洛果州,是俄罗斯大型的钢铁企业,也是俄罗斯最大的高质量铁粉生产企业,年产铁粉达7000t。空气雾化铁粉具有很高的压实性(达7.15g /cm3)和比水雾化铁粉高的压缩强度(达28MPa)。铁粉的这一独特性能,常...
发布时间: 2019 - 11 - 01
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粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。广义的粉末冶金制品业涵括了铁石刀具、硬质合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狭义的粉末冶金制品业仅指粉末冶金制品,包括粉末冶金零件(占绝大部分)、含油轴承和金属射出成型制品等。工艺特点1、 制品的致密度可控,如多孔材料、好密度材料等;2、 晶粒细小、显微组织均匀、无成分偏析;3、 近型成形,原材料利用率>95%;4、 少无切削,切削加工仅40~50%;5、 材料组元可控,利于制备复合材料;6 、制备难溶金属、陶瓷材料与核材料。工艺基本流程1、制粉制粉是将原料制成粉末的过程,常用的制粉方法有氧化物还原法和机械法。2、混料混料是将各种所需的粉末按一定的比例混合,并使其均匀化制成坯粉的过程。分干式、半干式和湿式三种,分别用于不同要求。3、成形成形是将混合均匀的混料,装入压模重压制成具有一定形状、尺寸和密度的型坯的过程。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。4、烧结烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。5、后处理烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机...
发布时间: 2019 - 10 - 31
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八种常见金属材料 1、铸铁——流动性下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分,很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途,主要是因为其出色的流动性,以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称,它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高,在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层,所以通常都会被磨光。虽然如此,在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施,即在铸件表面加覆一层沥青涂层,沥青渗入铸铁表面的细孔中,从而起到防锈作用。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。材料特性:优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。典型用途:铸铁已经具有几百年的应用历史,涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。2、不锈钢——不锈的爱不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分,铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜,这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18:10。“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢,而是表示一百多种工业不锈钢,所开发的每种不锈钢都在其特定的应...
发布时间: 2019 - 10 - 30
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陶瓷3D打印可以制备结构复杂、高精度的多功能陶瓷,在建筑、工业、医学、航天航空等领域将会得到广泛的应用,在陶瓷形芯、骨科替代物、催化器等方向具有很好的应用前景,将给我们的生活带来巨大改变。本次2020上海国际陶瓷3D打印高峰论坛正是在我国陶瓷3D打印面临新的发展机遇同时也面临诸多挑战的新形势下,针对陶瓷3D打印关注的前沿问题,针对陶瓷3D打印材料制备过程中的关键工艺与技术瓶颈问题,针对陶瓷3D打印新产品、新应用、新市场的产业升级与发展动态而举办的一次高水平陶瓷3D打印材料与产业发展盛会,届时陶瓷3D打印联盟理事会也将同期举行! 行业大咖汇聚于此 陶瓷3D打印领域的重量级专家学者及龙头企业代表纷纷响应,出席此次陶瓷3D打印的国际盛会,深入探讨陶瓷3D打印与各行业、各项新技术多元融合发展的国际之路。吕坚 院士报告题目:3D/4D printing ceramics: concept, process and applications吕坚,法国国家技术科学院院士,香港城市大学机械工程讲座教授, 副校长(研究与科技),研究生院院长。研究方向涉及先进结构与功能纳米材料的的制备和力学性能, 实验力学,材料表面工程和机械系统仿真模拟设计。伍尚华 教授报告题目:先进陶瓷材料的光固化增材制造(3D打印)研究伍尚华博士,广东工业大学特聘教授、博士生导师,兼任中国机械工程学会增材制造...
发布时间: 2019 - 10 - 29
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硬质合金是以一种或几种难熔碳化物(碳化钨、碳化钛等)的粉末为主要成分,加入作为粘接剂的金属粉末(钴、镍等),经粉末冶金法而制得的合金。它主要用于制造高速切削刃具和硬、韧材料切削刃具,以及制作冷作模具、量具和不受冲击、振动的高耐磨零件。▌ 硬质合金的特点(1)硬度、耐磨性和红硬性高硬质合金常温下硬度可达86~93HRA,相当于69~81HRC。在900~1000℃能保持高硬度,并有优良的耐磨性。与高速工具钢相比,切削速度可高4~7倍,寿命长5~80倍,可切削硬度高达50HRC的硬质材料。(2)强度、弹性模量高硬质合金的抗压强度高达6000MPa,弹性模量为(4~7)×105MPa,都高于高速钢。但其抗弯强度较低,一般为1000~3000MPa。(3)耐蚀性、抗氧化性好一般能很好地抗大气、酸、碱等腐蚀,不易氧化。(4)线膨胀系数小工作时,形状尺寸稳定。(5)成形制品不再加工、重磨由于硬质合金硬度高并有脆性,所以粉末冶金成形烧结后不再进行切削加工或重磨,特需再加工时,只能采用电火花、线切割、电解磨削等电加工或专门的砂轮磨削。通常由硬质合金制成的一定规格的制品,采用钎焊、粘接或机械装夹在刀体或模具体上使用。▌ 常用硬质合金常用硬质合金按成分和性能特点分为三类:钨钴类、钨钛钴类、钨钛钽(铌)类。生产中应用最广泛的是钨钴类和钨钛钴类硬质合金。(1)钨钴类硬质合金主要成分是碳化钨(WC...
发布时间: 2019 - 10 - 29
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