2017年, 第27卷, 第01期　刊出日期：2017-02-10

  

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  自蔓延法制备[Ca2.95Sm0.05Co3.995-xNi0.005FexO9+δ]及其热电性能的研究

  仲洪海，单 娜，倪 狄，牟浩瀚，蒋 阳，余大斌

  . 2017, 27(01): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160001

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  以柠檬酸为螯合剂，硝酸盐和氧化物为原料，通过自蔓延法合成了[Ca2.95Sm0.05Co3.995-xNi0.005FexO9+δ][（x＝]0、0.10、0.15、0.20）陶瓷粉体材料，并对[Ca2.95Sm0.05Co3.995-xNi0.005FexO9+δ][（x＝0.10）]粉体进行了压制实验；在473～973 K温度范围内，探索了[Ca2.95Sm0.05Co3.995-xNi0.005FexO9+δ]的热电性能。结果表明：[Ca2.95Sm0.05Co3.995-xNi0.005FexO9+δ]陶瓷粉体的压制规律符合黄培云压制方程，压制模量[M]为1.86 MPa，非线性指数[m]为2.074；材料的电导率和Seebeck系数随温度的升高而升高；热导率随温度的升高而降低；在973 K时，[Ca2.95Sm0.05Co3.995-xNi0.005FexO9+δ]的[ZT]值达到0.13。[Ca2.95Sm0.05Co3.995-xNi0.005FexO9+δ]是具有潜在应用前景的热电材料。
研究与开发
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  水热还原法制备W-Cu复合粉体的工艺研究及表征

  陈燕舞，刘祥军，路风辉，李 玮

  . 2017, 27(01): 7-11.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160005

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  利用XRD、SEM、TEM等检测手段，对制备新型W-Cu合金过程中的产物显微组织进行研究和标定。结果表明：水热过程中，Na2WO4·2H2O和Cu(NO3)2·3H2O发生反应，水热反应产物主要由球形CuWO4·2H2O和Cu2WO4(OH)2的复合络合物组成，该络合物粉末分散性好，粒度均匀，平均粒径10～15 nm；煅烧后，水热产物转变为由[CuWO4-x、]CuO 和WO3组成的混合氧化物粉体；经H2还原，氧化物粉末完全转化成W-Cu复合粉末，呈一种特别的W包覆Cu的近球形结构，平均粒径为20～60 nm，且Cu的存在对WO3的还原起催化作用。
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  形状和密度差异大的两组元颗粒混合工艺研究

  庾正伟，刘 海，郭 振，刘睿睿，王录全，黄健民

  . 2017, 27(01): 12-15.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160099

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  选取不锈钢微球和铝粉为形状和密度差异大的两组元颗粒，采用盘式混料机进行混合，系统研究了颗粒润湿剂用量、混合时间、混合转速和料罐填充率对物料混合度的影响。采用变异系数法分析了混合物料的混合度。结果表明，最佳混合工艺参数为：颗粒润湿剂用量1.5%（质量分数）、混合时间90 min、混合转速40 r/min和料罐填充率30%，其物料混合度为93.4%；4种混合因素对混合度的影响程度为：混合时间＜料罐填充率＜混合转速＜颗粒润湿剂用量。
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  共沉淀反应条件与分散剂对Cu-Al2O3粉末性能的影响

  石永亮，林 涛，戚翠芬，陈 涛，张景进

  . 2017, 27(01): 16-21.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160015

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  以酸碱含铜刻蚀废液为原料，聚乙烯醇（PVA）为分散剂，并采用添加可溶性铝盐络合共沉淀的方法制备了含铝铜的前驱体粉末，最终采用高温煅烧-氢气还原工艺制备了纳米Al2O3弥散强化铜粉末。采用激光粒度仪、SEM-EDS、XRD等研究了络合共沉淀过程中工艺参数对弥散铜粉末及Al2O3弥散相粒度的影响。结果表明：通过控制络合共沉淀过程中的反应条件，可制备出粒度小于1.5 μm且分布较窄的纳米Al2O3弥散强化铜粉末，最佳工艺参数为：母液浓度1.0 mol/L，沉淀氨水浓度20%（体积分数），反应温度70 ℃，pH值为7；调节分散剂的含量可控制弥散相的粒度及分布，PVA与铜离子的物质的量比为0.4∶1.0时，制备出的纳米Al2O3弥散相粒度小于100 nm，粒子间距100～200 nm；粉末经氢气烧结950 ℃保温60 min，烧结试样的密度为8.45 g/cm3，硬度为115 HB。
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  生物医用纯钛的粉末微注射成形工艺研究

  刘 超，孔祥吉，吴胜文，况春江，

  . 2017, 27(01): 22-26.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160127

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  钛材料作为目前生物医用性能最好的材料，具有一系列的优良性能，如高比强度、低弹性模量、优良的耐磨耐蚀性和优异的生物相容性。金属粉末微注射成形（Micro MIM）技术作为一种新兴的微加工技术，为钛材料在生物医用微型植入物领域的应用提供了一种低成本、大批量、近净成形途径。利用微注射成形技术制备了纯钛微型试样，并对试样进行了脱粘和烧结。通过调整脱粘和烧结工艺参数，制得整体性能如下的试样：氧质量分数0.240%，氮质量分数0.028%，屈服强度450 MPa，极限抗拉强度565 MPa，伸长率18.0%，相对密度97.3%。试样的整体性能满足ASTM F2989-13外科植入用金属微注射成形纯钛构件要求。
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  Co＋Ni，TiC＋TaC对WC-Co基硬质合金硬度的影响

  张 岩，王洪福，何 泠，王海鹏，王俊元

  . 2017, 27(01): 27-30.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160007

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  同时具有高硬度与高韧性特性的硬质合金成为近年来该领域的研究热点。对3种类型截齿制备的7个试件，采用X射线能谱仪和洛氏硬度计分别对其元素含量分布及硬度进行了检测分析。结果表明：所有的试样都是WC-Co基硬质合金；（Co＋Ni）可以提高硬质合金的韧性，同时也会降低其硬度；添加剂TaC、TiC可以提高硬质合金的硬度，TaC、TiC对合金硬度的增强作用明显超过Co、Ni的削弱作用。
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  金属粉末激光烧结过程中搭接率敏感性分析

  张 娟，李洋波，孟宪磊，张述园

  . 2017, 27(01): 31-36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160094

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  依据金属粉末直接激光烧结（DMLS）的实际烧结过程，以304不锈钢粉作为烧结材料，利用Ansys有限元软件，对其烧结成形温度场进行了数值模拟。首先对多道烧结过程中温度场的变化规律进行了分析，进而分析不同搭接率对温度场的影响，得出搭接率对烧结效果的敏感性。结果表明：搭接率过低会导致相邻烧结道之间存在未烧结粉末区域；搭接率过高又会造成温度过量集中，热量积累严重。针对所研究的304不锈钢粉，搭接率在26%～33%之间时，烧结效果较好。
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  Ni基＋WC等离子喷焊涂层性能研究

  曾志强，张 博，王俊元，祝锡晶，贵 凯

  . 2017, 27(01): 37-41.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160087

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  为减轻柴油发动机工作时活塞组与缸套之间在高温高压工况下剧烈的摩擦、磨损，增强其耐热耐腐蚀性，在38CrMoAl材料表面，通过等离子喷焊技术，分别在Ni45、Ni55粉末中添加15%、25%、35%（质量分数）的WC粉末制备强化层，并对强化层的显微组织进行观察，测试其显微硬度，分析强化层的热物性。结果表明，以上6种粉末制备的强化层均能起到强化的作用，其中（Ni45＋25%WC）（质量分数）合金粉末所制备的强化层的综合性能最优，显微硬度高于600 HV，并且梯度硬度、热膨胀系数与基体匹配，达到了对缸套内壁性能强化的要求。
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  多元陶瓷增强Cu基复合材料的导热性能研究

  曾昭锋

  . 2017, 27(01): 42-47.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160011

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  以Cu基预合金粉为基体，加入SiC、Si3N4、B4C多元陶瓷作为颗粒增强相，利用粉末冶金法通过真空热压烧结工艺制备了SiC、Si3N4、B4C多元陶瓷/Cu基复合材料，并用激光脉冲法测试其室温条件下的导热性能。研究发现，随着SiC、Si3N4、B4C多元陶瓷含量的增加，复合材料的热导率逐渐减小，特别是当SiC、Si3N4、B4C多元陶瓷总质量分数大于15.0%以后，热导率急剧下降。复合材料内部的孔隙以及晶界、晶格畸变、位错等缺陷是影响热导率的主要因素。要获得导热性能良好的复合材料，应严格控制SiC、Si3N4、B4C多元陶瓷的质量分数在15.0%以内，并且可以考虑通过退火以及二次挤压等方法进一步提高致密度，减少烧结体内的位错、孔隙等缺陷，从而提高导热性能。
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  某镍基粉末高温合金盘坯的热处理开裂分析

  刘明东，张 莹，黄虎豹，李科敏，韩寿波，赵惊剑，张义文，

  . 2017, 27(01): 48-52.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160109

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  针对某镍基粉末高温合金盘坯在热处理后开裂的问题进行了分析。结果表明：盘坯组织中存在热诱导孔隙缺陷，热诱导孔隙缺陷在盘坯表面形成了微裂纹，降低了材料的抗拉强度。盘坯在热处理过程中，受到残余应力共同作用，其数值超过了材料的抗拉强度导致开裂。该盘坯中的孔隙是由于包套在热等静压过程中漏气造成的，提高包套质量是消除盘坯热诱导孔隙缺陷的关键。
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  CrO3对SHS重力法制备薄壁管内衬涂层质量的影响

  胡 珊，，杨 茜，，杨永顺，，董志翔，

  . 2017, 27(01): 53-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160009

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  采用SHS重力法，以Al-Fe2O3为反应体系，SiO2、CrO3为添加剂，对小直径薄壁陶瓷内衬管的制备工艺进行了研究。结果表明：在没有添加CrO3情况下，陶瓷层中含有Al2O3、Al6Si2O13、FeAl2O4和Fe2SiO4等相；添加CrO3以后，FeAl2O4和Fe2SiO4衍射峰消失。当CrO3的添加质量分数为6%时，基体表面出现微熔，与陶瓷层结合最为紧密，涂层与基体的结合界面属于“机械锚固”，此时显气孔率出现极小值，致密度最高；而后，随着CrO3添加量增加，显气孔率逐渐升高，体积密度逐渐下降，当CrO3添加质量分数为10%时，钢管发生了局部熔穿，获得的涂层气孔较多，结构疏松，质量较差。
评述与进展
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  互不溶体系轴承合金的机械合金化研究进展

  吴志方，刘 超

  . 2017, 27(01): 59-63.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160002

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  综述了近年来互不溶体系轴承合金机械合金化的研究进展，着重介绍了机械合金化过程中纳米相复合结构的转变机制和具有纳米相复合结构的互不溶体系轴承合金的热稳定性和力学性能。
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  SiC颗粒增强铝基复合材料的研究进展

  李书志，王铁军，王 玲

  . 2017, 27(01): 64-70.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160023

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  简要介绍了SiC颗粒增强铝基复合材料的优点及几种制备方法，包括搅拌法、浸渗法、喷射法、粉末冶金法和固液分离法；并对其后热变形加工参数对复合材料的性能影响进行了论述；最后，展望了粉末冶金法制备铝基复合材料的发展前景。
革新与交流
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  钛白粉对外墙涂料的性能影响

  佟 威，尹青春，尹连海，刘 涛，

  . 2017, 27(01): 71-74.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160025

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  钛白粉是一种重要的白色颜填料，其添加量、粒度及分散细度对涂层的性能影响较大，合理地使用钛白粉既能提高涂料的品质，又能扩大企业的效益。按照GB/T 9755-2014《合成树脂乳液外墙涂料》对涂料性能进行测试。结果表明，当加工分散时间为80 min，钛白粉的添加质量分数为20%时，外墙涂料的物化性能优异，其遮盖力为98 g/m2，耐溶剂性良好，耐气候老化性能优良，耐污性较好，符合国家标准且满足客户优等品的需求，企业利益最大化。