一种细晶粒粉色ZTA陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN111825432A

    公开(公告)日:2020-10-27

    申请号:CN202010757028.5

    申请日:2020-07-31

    Abstract: 本发明公开了一种细晶粒粉色ZTA陶瓷的制备方法,将氧化铝、氧化钇稳定氧化锆、碳酸物、铬源混合获得混合粉末,将混合粉末加入至含阴离子型分散剂的碱性溶液中,获得混合料,再于混合料中加入粘接剂,然后球磨,获得陶瓷浆料,所得陶瓷浆料进行喷雾造粒、干燥,获得ZTA复合粉末,再将ZTA复合粉末压制成型即得生坯,所得的生坯置于空气气氛中,进行初烧结,获得初坯,再将初坯进行热等静压烧结,即得ZTA陶瓷材料,热等静压烧结的温度相比初烧结的温度低20~50℃。该制备方法获得的细晶粒ZTA陶瓷具有较高的硬度、强韧性、耐磨性和生物相容性,可广泛应用作切削刀具、结构陶瓷及人体耐磨植入材料等。

    一种多材料构件的粉末冶金流变制造方法

    公开(公告)号:CN120038319A

    公开(公告)日:2025-05-27

    申请号:CN202510245291.9

    申请日:2025-03-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种多材料构件的粉末冶金流变制造方法,将N组不同的原料粉末分别与热塑性聚合物粘结剂进行混炼获得N份物料,将N份物料分别进行破碎获得N粉物料颗粒,根据多材料构件的结构,将N份物料颗粒依次铺设在模具中,或将其中的至少一份物料颗粒预先成型获得生坯,将生坯与其他的物料颗粒铺设于模具中,先对模具进行预压,然后再对模具进行低温热压成型获得多材料构件坯料。本发明实现了复杂多材料构件的近净成形,提供的物料具有融化流动,凝固塑形的能力,可使粉末像聚合物一样成型,且可适用于各种粉末冶金材料体系,提供的成型方式具有较高的尺寸精度,所制备的复杂多材料构件可广泛运用在机械制造、能源环境、仿生医药等行业。

    一种铝电解金属陶瓷阳极的流变压注制备方法

    公开(公告)号:CN116926402A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310909641.8

    申请日:2023-07-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种铝电解金属陶瓷阳极的流变压注制备方法,将金属陶瓷粉与有机粘结剂混炼获得物料团,将物料团成型获得阳极外壳物料,将含焊片的T型电连接导杆固定于模具的中心,并将模具预热同时将阳极外壳物料预热然后将流变压注物料经流道注入模具的空腔中,待模具冷却脱模得到含T型电连接导杆的金属陶瓷阳极坯体,将含电连接的金属陶瓷阳极坯体进行脱脂、烧结获得铝电解金属陶瓷阳极;本发明通过流变压注方法实现了异型结构金属陶瓷阳极外壳和电连接导杆的一体化近净成型,将T型导杆底部和金属陶瓷内壁紧密连接,解决了复杂结构铝电解金属陶瓷成形困难,电连接导杆易脱落的问题。

    一种铝电解金属阳极外壳及电连接的一体化制备方法

    公开(公告)号:CN116890118A

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN202310873392.1

    申请日:2023-07-17

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种铝电解金属阳极外壳及电连接的一体化制备方法,将金属外壳粉末与热塑性粘接剂混炼获得半固态热物料,将半固态热物料破碎获得金属外壳喂料颗粒,将模具预热至高于软化点20~50℃,然后将预热后的喂料颗粒填充至模具中,加压,并升温至高于热塑性粘接剂软化点温度以上5~50℃流变压制获得金属外壳坯体,于金属外壳坯体的芯部填入合金内芯粉末,获得带合金内芯的惰性阳极坯体,将带合金内芯的惰性阳极坯体经烧结即得铝电解用惰性阳极;本发明通过流变压制方法实现了异形结构阳极外壳的近净成形,采用两步烧结方式可同时完成阳极外壳及电连接的致密化,过程操作简单、流程短,获得阳极具有高强度和高精度。

    一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113186569A

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202110489130.6

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料及其制备方法,所述金属陶瓷惰性阳极材料由金属相与陶瓷相组成,其中金属相由镍、铁、铜、铝、钛、铬中至少一种组成,陶瓷相包含ZrB2陶瓷、NiFe2O4基陶瓷;所述陶瓷相在金属陶瓷惰性阳极材料中的质量分数为50~80wt%,所述ZrB2陶瓷在金属陶瓷惰性阳极材料的质量分数为5~20wt%。本发明通过在陶瓷相中采用取代部分尖晶石氧化物陶瓷,在改善金属与尖晶石氧化物陶瓷界面润湿性的基础上,降低材料烧结驱动力,细化陶瓷骨架晶粒,从而显著提升材料的综合性能,ZrB2与NiFe2O4为主形成的陶瓷骨架具有极好的抗熔盐侵蚀性能,有效缓解了金属陶瓷因金属相优先腐蚀导致陶瓷相的快速消耗腐蚀。

    一种高强高韧Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法

    公开(公告)号:CN110358960A

    公开(公告)日:2019-10-22

    申请号:CN201910821533.9

    申请日:2019-09-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高强高韧Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法,首先在原料中通过添加碳化钒和过量的碳,可以降低环相的晶格参数并使得金属陶瓷中粘结相中富碳;另外随后在固相烧结阶段需引入氮分压,减少Ti(C,N)基金属陶瓷的氮损失,同时金属陶瓷经高温液相烧结后,再冷却至凝固点(1300~1380℃)额外保温1~3h,使得外环相的晶格完整,晶格参数变化小。从而使本发明所制备的Ti(C,N)基金属陶瓷的外环相与金属界面处的晶格错配度低,使得陶瓷与粘结相的界面结合强度高。外环相内晶格错配度的降低促使陶瓷断裂模式由沿晶断裂转为穿晶断裂,且在陶瓷断口附近原位产生韧窝,可有效提高金属陶瓷的强韧性。该金属陶瓷可广泛应用于轴承料、切削刀具、模具材料等领域。

    一种直写成型的SiCw/SiC复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110330348A

    公开(公告)日:2019-10-15

    申请号:CN201910400936.6

    申请日:2019-05-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种直写成型的SiCw/SiC复合材料及其制备方法,其制备方法为:将PCS、SiCw加入有机溶剂中,加入酯类分散剂,并通过球磨一定时间,获得具有一定粘弹性的高晶须含量且均匀稳定的墨水。根据所设定的程序,在基板上逐层打印出三维结构,最后固化裂解即得SiCw/SiC复合材料。本发明利用挥发性有机溶剂和稳定性的交联剂实现了SiCw/PCS基有机浆料的稳定挤出,克服了以往的直写成型陶瓷悬浮液,特别时高晶须含量的悬浮液在成型过程中容易发生堵嘴、连续性差、浆料不稳定的弊端。所设计的浆料组分简单、合理,流变性可控性强,便于大规模的工业化应用。同时本发明制备的三维周期结构的尺度范围广,可结合SiC晶须的高强度和模量制备出强韧性好的3D-SiCw/SiC基复合材料。

    一种多材料制品的共烧结制备方法

    公开(公告)号:CN120023331A

    公开(公告)日:2025-05-23

    申请号:CN202510245292.3

    申请日:2025-03-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种多材料制品的共烧结制备方法,将N份合金粉末与M份其他粉末分别与聚合物粘结剂进行混炼获得(M+N)份物料,根据多材料制品的结构,将(M+N)份物料增塑成型获得多材料生坯,将多材料生坯依次经脱脂,在固‑液共存态温度下烧结即得多材料制品。本发明采用聚合物作为填充,降低了不同材料粉末堆积时孔隙率的差异,使不同材料的烧结收缩接近一致,同时利用合金材料的超固相烧结,使合金在烧结过程中处于固‑液相共存状态,既能保持原有的形状,也能缓解烧结收缩产生的应力,减少缺陷的产生,实现合金材料的多材料共烧结。该技术可广泛应用于航空航天、汽车制造及电子器件等领域的多材料机构与功能部件的生产。

    一种大型构件的粉末冶金流变压注用物料及其应用

    公开(公告)号:CN116967441A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310873668.6

    申请日:2023-07-17

    Abstract: 本发明提供一种大型构件的粉末冶金流变压注用物料及其应用,所述粉末冶金流变压注用物料,由原料粉末和有机粘结剂组成,所述粉末冶金流变压注用物料中,原料粉末的体积分数为50%~62%;优选为55‑62%;所述原料粉末选自金属粉末、陶瓷粉末、金属陶瓷复合粉末中的至少一种,本发明所提供的大型构件的粉末冶金流变压注用物料,在流变压注过程中,物料具有良好的流动性与热稳定性,其中有机粘结剂与原料粉末之间具有界面高润湿的特性,在加热到有机粘结剂软化点温度以上,在一定的压力与温度的作用下,产生良好的流动,经过流道注入模腔,致密充模,获得高均匀高致密的大型构件坯体,实现致密化过程。

    一种流变成形用近球形金属陶瓷复合粉末及其制备方法

    公开(公告)号:CN116900308A

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202310725885.0

    申请日:2023-06-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种流变成形用近球形金属陶瓷粉末及其制备方法,将陶瓷相细粉、金属相细粉、有机粘接剂混合获得混合粉料,将混合粉料压制成块,擦筛造粒后获得复合颗粒粉末,将复合颗粒粉末与金属粘结相细粉自磨球化获得核壳结构的多孔球形复合粉末,再将多孔球形复合粉末预烧结获得球形金属陶瓷复合粉末。本发明提供的流变成形用近球形金属陶瓷复合粉末的制备方法,所制备的粉末材料具有良好的流动性、填充性和足够强度,凭借近球形的颗粒外形赋予流变成形喂料和生坯高填充密度。

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