江莞
,
白光照
,
王刚
,
李敬锋
无机材料学报
首先利用图像处理系统对Mo/PSZ系两相复合材料的微观组织进行了定量分析,然后在不同的实验温度下利用MSP试验法对该系复合材料的高温力学性能进行了测试,详细讨论了该系复合材料不同温度下的MSP强度与其组成,特别是与其对应的微观组织结构特征的关系.实验结果表明,不同温度下复合材料的MSP强度显示出不同的组织依存性,室温时呈W形状变化,在873K、1273K时分别在Mo分散组成和两相连续组成范围呈极大值,这种变化趋势依赖于复合材料所具有的微观组织结构.
关键词:
复合材料
,
microstructure
,
MSP test
,
high temperature strength
邹敏敏
,
李敬锋
稀有金属材料与工程
研究了TiNiSn基Half-Heusler热电化合物的机械合金化(MA)结合放电等离子体烧结(SPS)制备工艺.实验以Ti、Ni、Sn单质粉末为原料,研究了MA和SPS过程中的化学反应与相组成的变化以及所制备的块体材料的电学性能,获得以下主要结果:(1)MA处理后的粉末经过SPS固化后可转变为TiNiSn化合物,但是MA难以直接合成TiNiSn化合物粉末,其原因在于Ni和Sn在球磨过程中较容易生成化合物Ni_3Sn_4;(2)优化MA时间和适量增加Ti的含量有利于提高SPS样品中的TiNiSn化合物含量,本研究获得的TiNiSn相纯度高达90%;(3)最佳条件下制备的TiNiSn化合物块体材料呈n型,测试范围内其功率因子最高可达到1380 mW/m·K~2.
关键词:
热电材料
,
Half-Heusler
,
机械合金化
,
放电等离子体烧结
彭青松
,
江莞
,
王刚
,
李敬锋
无机材料学报
研究了机械合金化制备PLZT陶瓷.实验结果表明,采用纳米TiO2原料,球磨5h就能得到PLZT粉体,而采用微米TiO2原料,球磨30h也只有少量的PLZT出现.可见纳米粉体在机械合金化制备PLZT粉体过程中起了重要的作用.机械合金化制备的PLZT粉体具有很好的烧结性能,在1000℃的烧结条件下可以得到致密度达97％的PLZT陶瓷,并且所得PLZT陶瓷的压电性能和铁电性能与其它文献报道的相当.这为实现铁电陶瓷与电极低温共烧打下了基础.
关键词:
纳米
,
mechanical alloying
,
high energy ball milling
,
PLZT ceramics
刘玮书
,
张波萍
,
李敬锋
,
刘静
稀有金属材料与工程
采用机械合金化(MA)在球磨转速为250r/min～350r/min条件下,制备颗粒直径为1μm～4μm的CoSb3粉末,然后利用放电等离子烧结(SPS)得到单相CoSb3块体材料.主要讨论了MA时间、转速以及SPS烧结条件对CoSb3相形成的影响以及MA机理.结果表明,在MA时间为36h时有大量CoSb3生成,但仍存在少量Sb和Co,MA时间过长会有大量CoSb2相生成,说明机械合金化时间存在一个最佳值;在SPS烧结过程观察到有压力突增现象,机械合金化时间越长的样品压力突增的温度点越高.本实验从非平衡热力学观点,解释了利用MA-SPS工艺制备CoSb3的过程.
关键词:
CoSb3
,
机械合金化(MA)
,
放电等离子烧结(SPS)
,
非平衡热力学模型
武安华
,
曹文斌
,
葛昌纯
,
李敬锋
,
川崎亮
无机材料学报
利用粉末冶金方法,完成了SiC和C两种难烧结物质的同步烧结,制备出了SiC成分分布从0％～100％的接近理论密度的SiC/C FGM,显微观察显示材料的成分和结构是呈梯度分布的。材料将SiC的良好的耐腐蚀性和石墨的良好的抗热冲击性结合在一起,并具有较高的有效热导和良好的抗热疲劳能力,化学溅射和Tokamak原位等离子体辐照结果显示材料具有良好的耐高温等离子体冲刷性能。
关键词:
功能梯度材料
,
plasma facing material
,
thermal conductivity
张利民
,
张波萍
,
李敬锋
,
张海龙
,
王轲
稀有金属材料与工程
由于Na,K在高温下容易挥发,因而采用普通陶瓷烧结工艺难以得到致密的碱金属铌酸盐系陶瓷,只能通过热压烧结制备高密度的铌酸钾钠(NaNbO3-KNbO3)系无铅压电陶瓷.本研究采用放电等离子烧结(SparkPlasma Sintering,SPS)技术,通过配料、研磨混料、焙烧、SPS烧结、退火工艺后,制备出白色略带黄色的Na0.5K0.5NbO3压电陶瓷试样.在烧结过程中,没有观察到明显的碱挥发,试样密度随烧结温度的增加而增大,860℃以上温度烧结时,试样的密度达到4.22g/cm3(为理论密度的92%).采用分步极化方法对试样进行极化,即先在高温下用低电压极化,再在低温下用高电压极化,极化后样品的压电常数d33为37pC/N～49pC/N.
关键词:
Na0.5K0.5NbO3
,
无铅压电陶瓷
,
放电等离子烧结(SPS)
赵占奎
,
姚可夫
,
金松哲
,
李敬锋
金属学报
采用放电等离子烧结(spark plasma sintering)法在低压和低温
(50 MPa和400-500 ℃)条件下快速烧结制备出了含准晶强化相的
块体Al90Mn9Ce1合金, 其致密度大于98%, 抗压
强度超过1000 MPa. 与普通高强度铝合金相比, 其强度约提高1倍.
结果表明, 在放电等离子烧结过程中, 采用大电流、短时、低
温的烧结条件可使快冷雾化法制备的原始合金粉末中的准晶强
化相及其它细小强化相得以保存, 而局域强放电等离子体可以分
解或破碎铝合金粉末表面的氧化膜, 使合金粉末颗粒间的结合强
度增加, 制备出的块体铝合金具有高的致密度和超高强度.
关键词:
Al90Mn9Ce1合金
,
spark plasma sintering
,
formability
张利民
,
张波萍
,
李敬锋
,
丁晓年
,
张海龙
稀有金属材料与工程
铅基压电陶瓷在制备、使用及废弃处理过程中都会造成环境污染,随着环保意识的增强,无铅压电陶瓷必将逐步替代铅基压电陶瓷.Na0.5K0.5NbO3是一种很有潜力的无铅压电陶瓷,掺杂各种元素提升Na0.5K0.5NbO3陶瓷的压电性能成为当今研究热点之一.本研究以Ag2O、Na2CO3、K2CO3、Nb2O5为原料,经750 ℃焙烧分别合成了Na0.5K0.5NbO3和AgNbO3粉料,再经配料、混料与成型,在1060 ℃埋粉烧结,制备出Ag+掺杂的Na0.5K0.5NbO3无铅压电陶瓷(xAgNbO3-(1-x)Na0.5K0.5NbO3,ANKN),并在较宽成分范围内(Ag+含量,x=0～50 at%)系统研究了Ag+掺杂对ANKN陶瓷性能的影响.XRD结果表明,ANKN陶瓷的主相为钙钛矿型结构,当x＞16 at%,开始出现K5.75Nb10.85O30杂相,随着Ag掺杂量的增加,杂相的衍射峰增强.电学性能测试结果表明,当x＜20 at%,随Ag掺杂量的增加ANKN陶瓷的压电常数、介电常数等略有升高;当x＞20 at%,ANKN陶瓷的各项性能均开始降低;Ag掺加量为x=16 at%时ANKN陶瓷性能最佳,压电常数d33达到110 pC/N,平面机电耦合系数kp为30%,相对介电常数εr为358,居里温度Tc为300 ℃.
关键词:
无铅压电陶瓷
,
Na0.5K0.5NbO3
,
Ag+掺杂
,
压电性能
