粉末冶金壓制方法范文

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粉末冶金壓制方法

篇1

關鍵詞: 單向壓制 雙向壓制

中圖分類號:TP217.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)02(b)-0000-00

1、引言

粉末冶金是用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合料)作為原料,經過成型和燒結制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝過程【1】。隨著粉末冶金技術發(fā)的發(fā)展,粉末冶金產品的性能要求也不斷提高,相對產生多種不同的成型方法。目前傳統(tǒng)壓制成型方法有:單向壓制和雙向壓制兩種。其中雙向壓制又分為陰模浮動式壓制和陰模拉下式壓制。

2、成型方法

2.1單向壓制

單向壓制工作原理:陰模型腔和下模沖的位置固定不動,上模沖在壓機凸輪帶動下,向下進入陰模型腔,并對陰模型腔的粉末加壓,使粉末壓制成具有一定密度和強度的坯件?!?、3】

單向壓制的一個循環(huán)有以下步驟。

A粉末充填:粉末通過手工或者動送粉器的送粉,利用粉末重力充填在陰模型腔中。

B單向壓制:粉末填充完畢后,陰模型腔與下模沖位置固定不變,上模沖在壓機凸輪帶動下,向下進入陰模型腔,使粉末壓制成成具有一定密度和強度的坯件。

C保壓:為了使壓力得到有效傳遞,保證坯件密度分布均勻,上模沖應在180度的成型壓制位置下保持不動一段時間,使坯件中空氣有足夠時間逸出。【4】。

D脫模:保壓結束后,上模沖由壓機凸輪復位帶動向上脫離陰模型腔,下模沖則由壓機的下氣缸的作用力作用下把坯件頂出陰模型腔。

E復位:上模沖退到最高點,送粉器把壓制的坯件推出,同時下模沖退回固定位置,同時粉末在重力作用下充填在陰模型腔中。

2.2雙向壓制

雙向壓制一般分為陰模浮動式壓制和陰模拉下式壓制。

2.2.1陰模浮動式壓制

陰模浮動式壓制工作原理:陰模由彈簧支承,處于浮動狀態(tài),下模沖固定不動,上模沖在凸輪帶動下向下進入陰模型腔,對粉末施加向下壓力。開始加壓時,由于粉末與陰模型腔壁間摩擦力小于彈簧支承力,只有上模沖向下移動,隨著壓力增大,粉末對陰模型腔壁間的摩擦力大于彈簧支承力時,陰模型腔與上模沖一起向下運動,與下模沖間產生相對移動,從而達到雙向壓制的效果?!?、3】。

陰模浮動式壓制的一個循環(huán)有以下步驟。

A裝料:手工或者由自動送粉器把粉末均勻裝入陰模型腔。

B上沖下壓:粉末填充完畢后,陰模彈簧支撐,下模沖位置固定不變,上模沖在壓機凸輪帶動下,向下進入陰模型腔,對陰模型腔中的粉末施加向下壓力。

C陰模浮動:隨著上模沖施加的壓力不斷增大,粉末對陰模型腔壁間的摩擦力也不斷增大,當此摩擦力大于陰模型腔的彈簧支撐力時,陰模型腔與上模沖一起向下運動,直到坯件成型

D保壓:為了使壓力得到有效傳遞,保證坯件密度分布均勻,上模沖和陰模型腔向下運動至坯件成型的位置下保持不動一段時間,使坯件中空氣有足夠時間逸出?!?】。

E脫模:保壓結束后,上模沖由壓機凸輪復位帶動向上脫離陰模型腔,陰模則由壓機下壓氣缸的向下拉力往下退,直到坯件從陰模型腔脫出。

F復位:上模沖退到最高點,送粉器推出從陰模型腔脫出的坯件,然后陰模由彈簧支撐恢復到粉末充填位置,同時粉末在重力作用下充填在陰模型腔中。

2.2.2陰模拉下式壓制

下模沖固定位置不動,上模沖在凸輪的帶動下,向下進入陰模型并對型腔中的粉末施加向下壓力的同時,陰模型腔也由于受壓機下壓氣缸的向下拉力,使其與上模沖一起向下運動,相對下模沖形成向上運動。從而實現上沖和下沖的雙向壓制【2、3】。

陰模拉下式壓制過程一個循環(huán)有以下步驟。

A裝料:手工或者由自動送粉器把粉末均勻裝入陰模型腔。

B雙向壓制:粉末填充完畢后,上沖在凸輪的帶動下,向下進入陰模型腔并對型腔粉末施加向下壓力的同時,陰模也在壓機下壓氣缸的向下拉力作用下一起向下運動,使下模沖相對陰模向上運動。

C保壓:為了使壓力得到有效傳遞,保證坯件密度分布均勻,在上、下模沖和陰模型腔相對位置不變的前提下保持不動一段時間,使坯件中空氣有足夠時間逸出?!?】。

D脫模:保壓結束后,上模沖由壓機凸輪復位帶動向上脫離陰模型腔,陰模則由壓機下壓氣缸的向下拉力往下退,直到坯件從陰模型腔脫出。

E復位:上模沖退到最高點,送粉器推出從陰模型腔脫出的坯件,然后陰模卸去下壓氣缸壓力,恢復到粉末充填位置,同時粉末在重力作用下充填在陰模型腔中。

3壓制方式與坯件密度的關系以及它們應用

3.1單向壓制坯件與密度關系

單向壓制的密度分析:從壓制原理可知,單向壓制的壓力是從上模沖方向向下傳遞。與上模沖相接觸的坯件上層,從橫向分析,密度從中心向邊緣逐步增大,頂部的邊緣部門密度最高,這是由于壓制過程在陰模型腔壁會對粉末產生橫向反作用力,所以邊緣比心部高。從縱向分析,密度從上往下逐漸減少。這時由于壓力在密實粉末過程,粉末發(fā)生滑移和變形會產生向上的反作用力,隨著傳遞的壓力不斷減少,粉末更難發(fā)生滑移變形,最終導致底部坯件的密度低【5】。由此可知,單壓制坯件密度分布從邊緣向中心,從上到下逐漸減少。

3.2雙向壓制坯件與密度關系

雙壓制的密度分析:從雙向壓制原理可知,雙向壓制的壓力是從兩端向中心傳遞。與模沖接觸的坯件兩端,橫向分析,密度同樣從中心向邊緣逐步增大,理論跟單向壓制一致。從縱向分析,由于壓力從兩端向中心傳遞,所以坯件兩端的粉末能充分發(fā)生滑移變形現象,密度高,而隨著壓力傳遞減少,心部密度粉末不能充分滑移變形,密度低。由此可知,雙向壓制坯件密度分布:從邊緣向中心逐漸減少,但坯件由于受兩端壓力壓制,降低坯件的高徑比,減少壓力沿高度而減少的差異,密度分布更均勻。【5】。

4 結語

隨著社會科技的不斷發(fā)展,粉末冶金也發(fā)生翻天覆地的變化,各式的成型壓制方法不斷出現。但無論那種壓制方式(摩擦芯棒壓制,下模沖浮動壓制,組合沖壓制,換向壓制等)都可以從上述3種壓制方法的原理中找到理論基礎。因此掌握上述3種方法的原理和應用原則就能為粉末冶金模具設計大打下堅實基礎。

【1】 黃培云.粉末冶金原理.[M].北京.冶金工業(yè)出版社.1997(2006.1重?。?1

【2】 中南礦冶學院粉末冶金教研室,粉末冶金基礎,冶金工業(yè)出版社,1974

【3】 黃培云.粉末壓型問題.(中南礦冶學院).1980

【4】 黃培云.粉末冶金原理.[M].北京.冶金工業(yè)出版社.1997(2006.1重印).213

篇2

關鍵詞 TiAl基合金;粉末冶金;力學性能

中圖分類號TF12 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)91-0045-02

0 引言

作為高溫結構材料,TiAl基合金正受到業(yè)內界人士的越來越高度關注,良好的抗氧化性能,低密度,耐高溫性能等,讓其比之鎳基合金和鈦基合金更具優(yōu)越性[1],因此成為航空,國防,軍工等高科技領域極具吸引力的材料。然而,室溫塑性低,高溫屈服應力高和加工成形性差等,使得TiAl合金廣泛應用受到嚴重的制約。因此,研究和開發(fā)針對TiAl合金合理高效的制備與成形技術,是科技工作者的一個重要課題。常規(guī)制備TiAl基合金的方法主要有粉末冶金,鑄造,鑄錠冶金等。其中粉末冶金方法有其顯著獨特優(yōu)點:克服了鑄造缺陷,如疏松縮孔等;加入合金元素來制備復合材料變得容易;材料成分均勻,顯微組織細小,力學性能優(yōu)異;復雜零件易于實現近凈成形。

1 預合金粉末制備工藝

采用預合金粉末成型工藝制備TiAl基合金首先要制備γ-TiAl預合金粉末,之后經過模壓成型與燒結反應而制得所需制件的工藝。此工藝的成本有些昂貴,因為,Ti熔點高且活性比較大,需要在制備過程中嚴格控制工藝,故難度也較大?,F階段,發(fā)展出來很多方法制備γ-TiAl預合金粉,其中主要被采用的有:霧化法、機械合金化法(MA)、自蔓延高溫合成法(SHS)等。此工藝所獲材料其晶粒大小,相分布以及合金元素分布的均勻性與相應的鍛件相比,都得到顯著提高。用預合金法,德國姆波公司制造出大型客機連接臂,和直升機葉片連桿接頭,產品相比于鍛件,材料和成本分別節(jié)省40%和34%[2]。隨后美國坩堝公司又開發(fā)出,可以制備全致密,形狀復雜的鈦合金近形產品的陶瓷模熱等靜壓技術,使得合金材料的力學性能得到進一步提升。

2 元素粉末法

元素粉末法是對Ti、Al和Nb、Cr、Mo等外加元素預壓成形,在高溫下反應合成之后進行致密化來制備TiAl基合金材料的,制品組織細小、成分均勻。此法優(yōu)點是成本比較低,工藝設備簡單而且容易添加各種高熔點合金元素,通過均勻化混合和高溫反應能避免成分偏析。元素粉末法制備TiAl基合金,已經得到了廣泛研究,所制備出來的材料性能可與鑄造TiAl基合金媲美。元素粉末法制備TiAl合金時Ti,Al元素會發(fā)生擴散反應,基本反應過程為[3]:6Ti+6Al4Ti+2TiAl3, 4Ti+2TiAl3Ti3Al+TiAl+2TiAl2,Ti3Al+2TiAl2+TiAl 6TiAl。

3 成型工藝

預合金粉末屬硬脆粉末,不便直接模壓成形,所以采用擠壓方式進行成形。有冷擠壓和熱擠壓兩種方式。此工藝讓粉末晶粒得到了細化,組織均勻性和粉末間的高溫擴散能力得到提高。對于元素粉末擠壓可以消除壓坯膨脹開裂,而對于預合金粉末,擠壓也提高了粉末變形能力。隨著科技的進步,出現了很多新技術如:溫壓技術,流動溫壓技術,模壁技術,爆炸壓制技術,高速壓制技術等。這使得粉末冶金成形技術正向高性能化,高致密化方向發(fā)展。

4 燒結反應工藝

以下是對目前出現的幾種TiAl合金粉末冶金燒結工藝簡單介紹。

4. 1熱壓和熱等靜壓

熱壓和熱等靜壓是目前兩種很可行的制備鈦鋁基合金的工藝。在壓制的過程粉末的受力比較均勻,所得制件的致密度很高,力學性能很優(yōu)異。經文獻和實踐所知,在1100℃~1300℃,壓力大于100MPa時,將霧化TiAl預合金粉末,直接進行熱等靜壓效果為最好。劉詠等人用此熱等靜壓的工藝方法所制得的鈦鋁基合金制件,致密度高,顯微組織細小,結果很是成功[4]。

4.2 自蔓延高溫合成工藝

自蔓延高溫合成(也被稱為燃燒合成方法),是利用化學反應過程所生成的熱量和產生的高溫,而使自身反應持續(xù)下去,進而獲得所需材料或制品的方法。該工藝簡單,高效節(jié)能,成本低且制品質量高,自問世后在世界范圍內得到了廣泛的研發(fā)與應用。其中開發(fā)出來的SHS制備粉體,燒結,致密化技術,能夠制備出常規(guī)方法難以制備出的TiAl化合物,且產物形狀復雜,致密度高,目前SHS粉末技術已成功應用與工業(yè)生產且技術越發(fā)成熟。

4.3 放電等離子燒結

放電等離子體燒結亦叫作等離子體活化燒結,最早源于20世紀30年代年美國人的脈沖電流燒結原理,但此快速燒結工藝真正發(fā)展成熟是90年代從日本開始的,此后才得到廣泛的關注與研發(fā)。在裝有粉末的模具上聯(lián)通瞬間,斷續(xù),高能脈沖電流,粉末顆粒間就能產生等離子放電現象,產生的高活性離子化的電導氣體,迅速消除粉末粒表面的雜質和氣體, 并加快粉末的凈、活、均化等效應[5]。SPS藝有其獨特優(yōu)勢:加熱均勻,燒結溫度低且升溫速度快,產品組織細小均勻且致密度高。研究表明,用MA技術與SPS技術結合制備出的TiAl合金,組織均勻,性能優(yōu)良。

4.4 粉末注射成形工藝

此技術是把塑料注射成形工藝和傳統(tǒng)粉末冶金技術相互結合,而發(fā)展成為一種新型的近凈成形的工藝。主要步驟為:混合粉末與粘結劑,注射成形,脫模,燒結。此工藝制備的制件致密度高,組織均勻,性能優(yōu)越,能夠制備質量要求高且精密復雜的制品,而且成本低,自動化程度高,材料利用率幾近百分百。因此該工藝在國際上很熱門,很受歡迎。采用PIM工藝制備出的TiAl合金組織細小均勻,相對密度高,性能優(yōu)良,而且成本與傳統(tǒng)工藝比大大降低,當然此方面的研究還有廣闊空間。

5 粉末冶金TiAl基合金的力學性能

作為高溫結構材料,TiAl合金因為低的密度,高強度系數,良好的抗氧化性能和抗蠕變性能等,而備受關注與歡迎。然而因低室溫延展性,難加工性,使其被廣泛應用受到制約[6]。如何使其強度和延展性相平衡是一個很大挑戰(zhàn),有關此方面的研究工作一直在進行。研究表明,TiAl合金中增加Nb能改善TiAl合金高溫抗氧化性能,適量Cr可以提高延性,B可以細化晶粒, 提高抗蠕變性能。經過不斷地改進和完善,粉末冶金TiAl合金的一些力學性能已得到了顯著的提高。近期研究發(fā)現,合金添加Mo,V和Ag能改善顯微組織,在1350度燒結能提高其致密度能達到96%,而抗壓縮強度可達到1782MPa。然而,孔隙的難以徹底消除,間隙元素難于控制等問題,還需要不斷地克服。

6 結論

TiAl合金因其獨特的性能在軍工,航空等高技術產業(yè)占有重要地位,采用粉末冶金工藝制備TiAl基合金,優(yōu)勢明顯,能夠制備得精密度很高的制件。在TiAl合金制備技術中,極富吸引力,進而脫穎而出。然而,粉末冶金法制備TiAl基合金技術并不是完美至極的,還有一些工作需要進一步研究和拓展:控制間隙元素和雜質的污染;合金元素的合理選擇與添加,改善TiAl合金的性能;進一步完善致密化技術,讓顯微組織更加均勻細化,消除孔隙缺陷等;進一步研發(fā)讓生產低成本,高效率,規(guī)?;?,不但為軍用而且為民所用,促進經濟的發(fā)展。粉末冶金鈦鋁合金技術有其獨特的優(yōu)勢和地位,若得到進一步改進和完善,對我國的經濟發(fā)展,國力的提升,具有重大意義。

參考文獻

[1]Q.Liu,P.Nash. The effect of Ruthenium addition on the microstructure and mechanical properties of TiAl alloys[J]. Intermetallics 2011(19):1282-1290.

[2]趙瑤,賀躍輝.粉末冶金Ti6Al4合金的研制進展[J].粉末冶金材料科學與工程,2008,13(2).

[3]Wang G X,Dahms M.PMI,1992,24(4):219-225.

篇3

1.1同步帶輪結構特點

1)內部有3個均勻分布的弧形凹槽和3個定位孔;

2)形位精度要求較高,內孔的同軸度公差為0.05mm,齒形跳動度為0.1,中心孔的垂直度為0.03。綜上分析,如果選擇常規(guī)方法加工同步帶輪,其形狀以及內部微小尺寸控制難度大;如果采用粉末冶金法進行成形,零件的凹槽、定位孔及尺寸精度均可通過模具成形來保證。

1.2成形模具設計原理

粉末冶金成形工藝是由粉末冶金零件壓機和粉末冶金模具通過對所需粉末進行裝料、加壓、脫模等主要工步來完成,并使金屬粉末密實成具有一定尺寸、形狀、孔隙度和強度坯塊的過程。該同步帶輪應采用不等高零件成形模具設計原理。

1.3成形速度相等原理

根據不等高零件成形運動規(guī)律,在不等高零件成形過程中,必須滿足成形前、后粉末質量守恒定律,才能使不同高度區(qū)域密度近乎相等,在粉末成形時,零件的不同高度區(qū)都在同一時間進行粉末壓縮和成形,并且各部分所用成形速率相等,所遵循的原理即為成形速率相等原理。由此可知,在壓制不等高零件時,要使不同高度的各個區(qū)域遵循成形速率相等原理,從而保證零件不同高度區(qū)的平均密度相等。

2同步帶輪粉末冶金模具的設計

1)齒形成形通過控制材料的流動方向,成形出理想的形狀尺寸,是同步帶輪成形模具中最關鍵的環(huán)節(jié)。由于成形過程中單位壓力增大,載荷集中,因此要求模具工作部位剛性好。另外還應設置過載保護,防止毛坯的超差、材料不均勻等導致的過載。

2)同步帶輪屬于軸類零件,在成形過程中軸向密度差較大,因此模具應采用芯棒成形結構,以保證同步帶輪軸向密度分布均勻。

3)該同步帶輪有3個定位孔,應采用芯棒成形結構成形定位孔,可以延長模具使用壽命,提高裝配精度。該同步帶輪采用德國DORST壓機進行壓制,鐵粉的松裝密度約為3.2g/cm3,零件的毛坯密度不得小于6.6g/cm3,為了節(jié)約成本,模具配件采用已有的五檔同步器齒轂模具配件,例如,墊板、壓蓋等。由此可知,該同步帶輪成形模具的設計主要包括中模、上模沖(2個)、下模沖(3個)、芯棒(2個)的設計。

2.1成形中模的設計

中模主要用于同步帶輪的齒形成形,因此采用變模數設計法提高齒形精度。材料選用45號鋼,具有較高的強度和較好的切削加工性,經適當熱處理后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性,中模內徑尺寸公差為±0.005mm。影響中模幾何尺寸的工藝主要是成形和燒結,因此成形中模設計過程中必須考慮成形回彈率δ和燒結收縮率這2個工藝參數。另外,粉末冶金工藝中的燒結收縮率及成形回彈率在徑向和軸向甚至各不相同的截面位置都是各不相同的。一般情況下,收縮率和成形回彈率在軸向的值往往大于在徑向的。模具的配合間隙僅在徑向得到體現,方法是按制件外徑或內孔的相應成形件為基準制造,與之相鄰的配合件取配合間隙后,按雙向公差加工制造。

2.2上模沖和下模沖的設計

根據同步帶輪的結構和成形特點,上模沖主要針對產品上表面形狀及軸向尺寸設計,上模沖與中模內腔上半部配合,上模沖設計為上外沖和上內沖。同步帶輪內部結構主要由下模沖成形而成,內部有弧形凹槽,深度為3.1mm,圓弧半徑為17.28mm,設計模具時應保證凹槽的形狀及尺寸。下模沖外形與中模內腔下部配合,下模沖設計為下一沖、下二沖和下三沖,更有利于產品成形和提高產品質量。

3結論

1)在發(fā)動機同步帶輪粉末冶金成形模具設計中,采用了2個成形芯棒和中模變模數設計法,有效地提高了模具裝配精度、齒形精度和使用壽命。

2)根據成形模具設計圖紙和模具配合原理,將加工制造的模具進行裝機實驗并且試生產同步帶輪的成形品,經過燒結等工藝,將制造的樣品經過裝機實驗,達到了客戶在精度、性能等方面的技術指標,成功開發(fā)了某發(fā)動機同步帶輪成形模具,材料利用率高達98%。

篇4

[關鍵詞] CNTs;鎂基;復合材料;制備方法

[中圖分類號] TB331 [文獻標識碼] A 文章編號:1671-0037(2014)01-66-1.5

鎂及鎂合金具有密度低,比強度、比剛度高,鑄造性能和切削加工性好等優(yōu)點,被廣泛應用于汽車、航空、航天、通訊、光學儀器和計算機制造業(yè)。但鎂合金強度低,耐腐蝕性能差嚴重阻礙其廣泛應用。

碳納米管不僅具有極高的強度、韌性和彈性模量,而且具有良好的導電性能,還是目前最好的導熱材料。這些獨特的性能使之特別適宜作為復合材料的納米增強相。近年來,碳納米管作為金屬的增強材料來強度、硬度、耐摩擦、磨損性能以及熱穩(wěn)定性等方面發(fā)揮了重要作用。

近些年,鎂基復合材料成為了金屬基復合材料領域的新興研究熱點之一,碳納米管增強鎂基復合材料的研究也逐漸成為材料學者研究重點之一。本文就目前有關碳納米管增強鎂基合金復合材料的制備技術做綜述,以供研究者參考。

1 熔體攪拌法

熔體攪拌法是通過機械或電磁攪拌使增強相充分彌散到基體熔體中,最終凝固成形的工藝方法。主要原理是利用高速旋轉的攪拌器攪動金屬熔體,將CNTS加入到熔體漩渦中,依靠漩渦的負壓抽吸作用使CNTS進入金屬熔體中,并隨著熔體的強烈流動迅速擴散[1]。

周國華[2]等人采用攪拌鑄造法制備了CNTs/AM60鎂基復合材料。研究采用機械攪拌法,在精煉處理后,在機械攪拌過程下不斷加入碳納米管到鎂熔體中,攪拌時間20 min,然后采用真空吸鑄法制得拉伸試樣。研究結果顯示,碳納米管具有細化鎂合金組織的作用,在拉伸過程中,能夠起到搭接晶粒和承載變形抗力的作用。

C.S.Goh[3]等采用攪拌鑄造法制備了CNTS / Mg基復合材料時,金屬熔化后采用攪拌槳以450 r / min的轉速攪拌,然后用氬氣噴槍將熔體均勻地噴射沉積到基板上,從而制得CNTS / Mg基復合材料。力學性能測試表明,復合材料具有較好的力學性能。

李四年[4]等人采用液態(tài)攪拌鑄造法制備了CNTS/Mg基復合材料。CNTS加入前首先經過了化學鍍鎳處理,研究采用了正交實驗,考察了CNTS加入量、加入溫度和攪拌時間對復合材料組織和性能的影響。研究結果表表明,CNTS加入量在1.0%、加熱溫度在680 ℃、攪拌3 min時,能獲得綜合性能較好的復合材料。

攪拌鑄造法優(yōu)點是工藝簡單、成本低、操作簡單,因此在研究CNTS增強鎂基復合材料方面得到廣泛應用。但攪拌鑄造法在熔煉和澆鑄時,金屬鎂液容易氧化,CNTS均勻地分散到基體中也存在一定難度。

2 消失模鑄造法

消失模鑄造是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型黏結組合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振動造型,在負壓下澆注,使模型氣化,液體金屬占據模型位置,凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。

周國華[5]等人就通過消失模鑄造法制備CNTs / ZM5鎂合金復合材料。將PVC母粒加入到二甲苯中溶解,把CNTs加入上述溶液中超聲分散10 min后過濾、靜置20 h,裝入發(fā)泡模具發(fā)泡成型,用線切割機加工制得消失模。把制得的含碳納米管的消失模具放入砂箱內,填滿砂并緊實,將自行配制的ZM5鎂合金熔體澆注制得復合材料。實驗結果表明,碳納米管對鎂合金有較強的增強效果,對ZM5合金的晶粒有明顯的細化作用。

3 粉末冶金法

粉末冶金法是把CNTS與鎂合金基體粉末進行機械混合,通過模壓等方法制坯,然后加入到合金兩相區(qū)進行燒結成型的一種成型工藝。粉末冶金法的優(yōu)點在于合金成分體積分數可任意配比而且分布比較均勻,可以避免在鑄造過程中產生的成分偏析現象,而且由于燒結溫度是在合金兩相區(qū)進行,能夠避免由于高溫產生的氧化等問題。

沈金龍[6]等人采用粉末冶金的方法制備了多壁碳納米管增強鎂基復合材料。試驗采用CCl4作為分散劑將鎂粉和CNTS混合,在室溫下將混合粉末采用雙向壓制成型后進行真空燒結,制成碳納米/強鎂基復合材料。研究結果表明:碳納米管提高了復合材料的硬度和強度,鎂基復合材料的強化主要來自增強體的強化作用、細晶強化和析出強化。

Carreno-Morelli[7]等利用真空熱壓燒結粉末冶金法制備了碳納米管增強鎂基復合材料。研究發(fā)現,當CNTs含量為2%時,復合材料的彈性模量提高9%。

楊益利用利用粉末冶金法,制備了碳納米管增強鎂基復合材料,研究了碳納米管制備工藝和含量對復合材料組織和性能的影響。研究采用真空熱壓燒結技術,通過研究發(fā)現,在熱壓溫度為600 ℃、保壓時間20 min、保壓壓力在20MPa、CNTS含量為1.0%時,制得的復合材料具有強度最高值。TEM分析CNTS與鎂基體結合良好,增強機理主要有復合強化、橋連強化和細晶強化。

4 熔體浸滲法

熔體浸滲法是先把增強相預制成形,然后將合金熔體傾入,在熔體的毛細現象作用下或者一定的壓力下使其浸滲到預制體間隙而達到復合化的目的。按施壓方式可以分為壓力浸滲、無壓浸摻和負壓浸滲三種。

Shimizu等采用無壓滲透的方法制備了碳納米管增強鎂基復合材料,隨后進行了熱擠壓,力學性能測試顯示,抗拉強度達到了388MPa、韌性提高了5%。

5 預制塊鑄造法

周國華等人采用碳納米管預制塊鑄造法制備了CNTS / AZ91鎂基復合材料。將AL粉、Zn粉、CNTs按比例混合分散后,用50目不銹鋼網篩過濾后在模具中壓制成預制塊。然后利用鐘罩將預制塊壓入鎂熔體并緩慢攪拌至預制塊完全溶解,采用真空吸鑄法制得復合材料試樣。研究結果表明,預制塊鑄造法能夠使CNTs均勻分散到鎂合金熔體中,復合材料的晶粒組織得到細化,力學性能明顯提高。

6 結語

近年來,CNTs在增強鎂基復合材料的研究越來越多,目前存在的主要問題是CNTs的分散和與基體界面的結合等問題。由于但碳納米管具有高的比表面能,使其在與其他材料的復合過程中易形成團聚,導致復合材料性能不甚理想,最終起不到納米增強相的效果,同時碳納米管屬輕質納米纖維,與各類金屬的比重相差太大,不易復合。目前有關碳納米管增強鎂基合金復合材料的研究還處于初期階段,隨著技術的不斷發(fā)展,新工藝和新方法不斷出現,CNTs的分散及與基體的界面結合等問題將逐漸被解決,開發(fā)出性能優(yōu)異的CNTs / Mg基復合材料將有著重要的意義。

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收稿日期:2013年12月12日。

基金項目:鄭州市科技攻關項目(20130839),黃河科技學院大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐訓練計劃項目(2013XSCX025)。

篇5

關鍵詞: 高強高導;TiB2Cu基復合材料;研究現狀;展望

中圖分類號: TB331文獻標識碼: A

Research Situation and Prospects for High Strength and High

Electrical Conductivity TiB2Cu Matrix Composites

HE Daihua, LIU Ping, LIU Xinkuan, MA Fengcang, LI Wei,

CHEN Xiaohong, GUO Kuixuan, LIU Ting

(School of Materials Science and Engineering, University of Shanghai for

Science and Technology, Shanghai 200093, China)

Abstract: The TiB2Cu matrix composites with excellent performances of high strength and high electric conductivity have extensive application prospects.In the paper,we focus on the fabrication techniques of TiB2Cu matrix composites.The prospects for the composites are also presented.

Key words: high strength and high electric conductivity;TiB2Cu matrix composites;research situation;prospect

0前言

高強度導電材料在航空、航天、電工及電子等行業(yè)有著極為廣泛的用途,如電車及電力火車架空導線、大容量觸頭開關、電阻焊電極、電觸頭、集成電路引線框架等,都需要既具有高導電導熱性又具有高強度的耐熱穩(wěn)定性材料[1].銅基復合材料具有高耐熱穩(wěn)定性和高強高導的特點,克服了傳統(tǒng)銅合金的某些不足,大大提高了使用溫度范圍,能較好地滿足以上需求,因此,銅基復合材料近年來得到了較大的發(fā)展.

利用彌散耐熱穩(wěn)定性好的陶瓷粒子強化銅基體是一種很好的方法.其中TiB2陶瓷顆粒具有高熔點、高硬度、高彈性模量,耐磨性好,熱膨脹系數較低和高導電導熱等特性,同其他陶瓷增強材料相比,它使金屬的導電率、熱導率下降量較小,使得TiB2Cu基復合材料具有較高的導電率和高的軟化溫度,因而TiB2作為銅基增強相的研究,已成為復合材料研究領域的一大熱點[23].TiB2Cu基復合材料既具有優(yōu)良的導電性,又具有高的強度和優(yōu)越的高溫性能,被認為是極有發(fā)展?jié)摿蛻们熬暗男滦凸δ懿牧?,已逐漸受到各國的高度重視[45].

TiB2增強銅基復合材料的力學性能,主要取決于銅基體、增強體的性能以及增強體與銅基體之間界面的特性.用于制備TiB2Cu基復合材料的傳統(tǒng)方法,主要是非原位復合方式,即直接添加陶瓷強化粒子到熔融或粉末基體中,強化相與陶瓷金屬基復合材料的合成不是同步完成.但外加的增強顆粒往往比較粗大,增強體與基體潤濕性差,顆粒/基體界面反應始終是影響傳統(tǒng)攪拌鑄造和粉末冶金的技術難題[6].本文主要介紹了目前較有發(fā)展前途的、能使第二相彌散分布于基體中、甚至具有納米級顆粒增強銅基復合材料的原位復合制備方法.

上海有色金屬第34卷

第1期何代華,等:高強高導TiB2Cu基復合材料的研究現狀及展望

1納米級顆粒增強銅基復合材料的制備方法1.1機械合金化法

機械合金化法(MA)是Benjamin[7]等于20世紀60年代為解決TiB2Cu基復合材料中的浸潤性問題而最先提出的,其原理是利用固態(tài)粉末直接形成合金的一種方法,后來為廣大學者接受并廣泛使用.

Biselli[7]等在1994年利用機械合金化法球磨Cu、Ti和B粉,經適當的熱處理制取出TiB2Cu復合材料.X射線衍射和EDS分析表明,球磨粉只有加熱到600℃附近才反應生成TiB2,到800℃附近反應完成.TEM觀察發(fā)現,Cu5%(體積百分比)TiB2合金700℃擠壓后在晶粒內部和晶界上分布有5~15 nm的TiB2粒子.球磨粉在退火初期,硬度不斷增加,到600℃附近達峰值,這是由于Ti和B粉發(fā)生反應生成穩(wěn)定的硼化物所致,更高溫度時硬度稍有降低,但降幅很小.西安交通大學董仕節(jié)[89]等研究了燒結工藝和TiB2含量對TiB2增強銅基復合材料性能的影響.提出TiB2/Cu復合材料導電率定量計算公式如下[10]:σ=σ01-11+0.87/c(1)σ為銅基復合材料導電率,σ0為基體銅的導電率,c為TiB2體積含量.

李京徽[11]采用機械合金化方法,先球磨制備CuTiB2復合粉末,然后通過壓制燒結方法制備CuTiB2復合材料.提出了機械合金化法制備CuTiB2復合材料的合理工藝是:球磨時間60 h,壓制壓力400 MPa,燒結溫度900℃,保溫時間2.5 h.

機械合金化法是在固態(tài)下實現合金化,不經過氣相、液相,不受物質的蒸汽壓、熔點等物理特性因素的制約,使過去用傳統(tǒng)熔煉工藝難以實現的某些物質的合金化、遠離熱力學平衡的準穩(wěn)態(tài)、非平衡態(tài)及新物質合成等成為可能;增強相與基體具有很好的結合性;增強相顆粒分布均勻,尺寸細小.唯一的缺點是制備過程中可能帶入雜質,純度不夠高.

1.2自蔓延高溫合成法

自蔓延高溫合成法(SHS)是1967年由前蘇聯(lián)學者Merzhannov等發(fā)明的,是利用放熱反應使混合體系的反應自發(fā)地持續(xù)進行,生成金屬陶瓷或金屬間化合物的一種方法.劉利[12]等采用自蔓延高溫燃燒合成技術研究了材料體系對合成過程中產物特性(溫度、燃燒速度及產物等)的影響.研究結果表明,在體系中添加一定的金屬鉬或鐵,明顯改善了體系的潤濕性;鉬或鐵的加入使產物中金屬分布更加均勻,大大降低了產物孔隙率.同時鉬的加入還明顯降低了晶粒尺寸.

SHS法制備金屬基復合材料有生產過程簡單、反應迅速、反應溫度高以及易獲得復雜相或亞穩(wěn)定相和應用范圍廣等特點.但缺點是反應難以控制,產品空隙率高,難以獲得高密度的產品,不能嚴格控制反應過程和產品的性能,所用原料往往可燃、易爆或有毒,需要采取特殊的安全措施.

1.3粉末冶金法

粉末冶金法是生產銅及銅基復合材料結構件、摩擦材料和高導電材料的重要方法[13].制備TiB2Cu一般采用直接混合法和包覆混合法制取[14].主要工藝過程包括:(1)制取復合粉末;(2)復合粉末成型;(3)復合粉末燒結.吳波[1516]等以Cu、Ti、B4C合金粉末為原料,制備了TiB2Cu復合材料,得出最佳工藝參數為:以TiB2理論生成量為5%(質量分數)配料,在800 MPa壓力下對球磨后的合金粉末進行模壓,在1 273℃經4.5 h保溫燒結,經原位反應可獲得TiB100彌散增強的銅基復合材料.試樣的導電率為:20.2%IACS,硬度(HV)為161.張劍平[6]等采用粉末冶金法制備了TiB2Cu復合材料,研究了真空加熱燒結和微波燒結兩種不同燒結方式對該復合材料組織和性能的影響.

粉末冶金法是最早用來制造金屬基復合材料的方法,雖然有很多優(yōu)點,如可實現多種類型的復合,充分發(fā)揮各組分材料的特性,是一種低成本生產高性能復合材料的工藝技術.但由于基體和增強相在尺寸、形狀和物理化學性能上有很多差別,提高TiB2增強相與銅基體的潤濕性,提高基體與增強相之間的界面結合強度,從而提高復合材料的綜合性能,將依然是TiB2Cu基復合材料的研究方向.

1.4噴射沉積法

噴射沉積法制備TiB2Cu基復合材料,主要包括傳統(tǒng)噴射沉積法和反應噴射沉積法.傳統(tǒng)噴射沉積法是熔煉好含反應元素的合金后再進行噴射沉積[17].此方法是在銅合金熔體內反應元素間發(fā)生化學反應生成彌散粒子,然后利用噴射沉積法使強化粒子均勻分布在銅基體內.反應噴射沉積法是利用液滴與反應氣體、注入的粒子或不同合金的液滴間發(fā)生原位化學反應合成彌散強化銅合金[1819].在反應噴射沉積過程中,由于液滴的比表面積大和處在高溫狀態(tài),能使反應元素間在液滴飛行過程中或在沉積后,能在銅基體內部原位合成細小的彌散強化相.噴射沉積法的優(yōu)點主要是:晶粒細小,無宏觀偏析、顆粒均勻分布于基體中;一次性快速復合成坯料,生產工藝簡單,效率高.

2高強高導TiB2Cu基復合材料的研究展望隨著復合材料技術的發(fā)展,原位復合法得到了迅速發(fā)展,該材料以其獨特的優(yōu)點,在高強高導電性TiB2Cu基復合材料的制備方面顯示出巨大的應用潛力和良好的發(fā)展前景.高強度導電TiB2Cu基復合材料是綜合性能優(yōu)良的新興材料,這類材料在現代國防和民用工業(yè)領域有著很大的應用潛力.自20世紀70年代以來,高強度導電銅基材料的開發(fā)研究一直非常活躍,除了開發(fā)出多種高強度導電銅基復合材料外,還派生和創(chuàng)造出許多新的制備技術,對此類材料的基礎理論也開展了廣泛的研究.現有的高強度導電TiB2Cu基材料的開發(fā)及制備技術還存在諸多難題,我國在這方面的研制與發(fā)達國家相比還存在較大差距.因此,借鑒國外經驗,今后的研發(fā)工作主要著眼于以下幾個方面:

(1) 對現有制備工藝的研究和改進.如在傳統(tǒng)的粉末冶金法中引入由微波加熱與基座輻射加熱相結合的新型工藝;原位合成技術與粉末冶金技術的綜合運用等,由單一的制備方法向幾種工藝相復合的方向發(fā)展.

(2) TiB2增強相向超細化、納米化方向發(fā)展.納米增強相尺寸較小,容易聚集,所以可使納米增強相的表面改性;TiB2納米粒子與基體的界面相互作用機制,可優(yōu)化界面結構,充分發(fā)揮界面的增強效應;納米TiB2增強相在銅基體中更加均勻彌散地分布等是研究的熱點.

(3) 增強相也由單一的TiB2顆粒向復合陶瓷顆粒方面發(fā)展.如增加TiB2和Al2O3兩相顆粒進行復合增強.

(4) 充分發(fā)揮材料的設計自由性,探索高性能、低成本和容易大規(guī)模生產的TiB2Cu銅基復合材料的制備工藝,推進高強度導電材料的產業(yè)化應用,將成為今后研究的重要課題.

3結束語

基于TiB2Cu基復合材料優(yōu)良的導電性、高強度和耐高溫等一系列優(yōu)異性能,今后圍繞其導電性和強度展開研究仍是一個熱點,進而簡化工藝流程、降低生產成本,逐漸工業(yè)化也是今后的研究方向.特別是隨著我國高鐵系統(tǒng)的發(fā)展,TiB2Cu基復合材料的需求缺口很大,所帶來的市場經濟效益相當可觀.

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篇6

(延安大學物理與電子信息學院, 延安 716000)

摘要: 論文詳細介紹了泡沫鎂的幾種常用制備工藝,并論述了各種制備工藝的優(yōu)缺點。另外,對泡沫鎂的性能及其應用領域做了簡要概括。

關鍵詞 : 泡沫鎂;制備;性能;應用

中圖分類號:TB34 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)23-0141-02

基金項目:國家大學生創(chuàng)新訓練計劃項目階段性成果(201210719027);延安市科技計劃項目成果(2011kg-12)。

作者簡介:楊慧華(1992-),女,重慶人,碩士研究生,主要從事新型功能材料的研發(fā)。

0 引言

泡沫金屬由于低密度、高比強度、高比剛度、吸能性能、阻尼性能、吸聲、隔熱性能好,一直備受國內外相關研究者對其制備、性能及其應用的關注[1,2]。目前,已經發(fā)展了鑄造滲流法、粉末冶金法、熔體發(fā)泡法等有關泡沫金屬的制備方法。作為結構材料,泡沫鎂具有更好的阻尼減震能力,優(yōu)良的抗電磁干擾性、良好的導熱性、還可作為生物材料,此外鎂合金還易于回收利用,然而對其性能的研究主要集中在制備工藝及其力學性能和仿生性能三個方面。近年來,我國在鎂合金的生產利用上取得了長足的進步,并在汽車等民用工業(yè)領域及航空、航天等軍工領域有了很大程度的進展,國外也一直致力于泡沫鎂材料的制備與應用研究,鎂合金越來越多的被用于汽車發(fā)動機的重要零部件,賽車及高檔車的輪轂也開始逐步采用鎂合金。此外作為生物材料,泡沫鎂將發(fā)揮其生物相容性、可降解吸收等獨特的性能優(yōu)勢,應用于松質骨修復和骨組織工程支架材料,在醫(yī)學領域具有廣闊的應用前景。

1 泡沫鎂的制備工藝

1.1 粉末冶金法

粉末冶金法是一種制備泡沫鎂非常有前景的制備工藝,該制備方法工藝簡單,成本低廉,而且,采用該方法制備的泡沫鎂成分均勻無縮孔,可以實現材料的近凈成形。粉末冶金法制備泡沫鎂工藝流程如圖1所示,大致可以分成以下5個階段:①將尿素顆粒和鎂粉末均勻混合,混合過程可加入適量的無水乙醇,使混合均勻;②將混合物置于模具中,采用單軸壓制的方式,壓制成型;③脫溶處理,將坯體沉浸于去離子水中,使坯體中尿素顆粒90%溶解于水中;④干燥處理,將多孔坯體置于真空干燥箱中加熱至120℃保溫2小時,去除多孔坯體中多余的水分及殘余的尿素;⑤真空燒結,高溫狀態(tài)下真空燒結兩小時,使鎂顆粒之間由機械結合轉變成冶金結合。此方法制備的不同孔徑尺寸的泡沫鎂試樣的形貌如圖2所示。

1.2 滲流鑄造法

滲流鑄造法是制造泡沫金屬的另一種主要方法,國內南昌大學較早使用負壓滲流法制備出泡沫鎂合金,其基本原理是迫使熔融金屬—鎂液進入填料粒子間隙,冷卻成型后去除填料粒子形成泡沫鎂,真空滲流原理圖如圖3所示。

滲流鑄造法所選用的填料粒子非常關鍵,填料粒子的選擇一般具有如下條件:①熔點高于金屬;②易于去除;③對金屬無腐蝕。實驗上常選用NaCl和MgSO4作為填料粒子來制備泡沫鎂,但是,NaCl對鎂具有較強的腐蝕性,容易使泡沫鎂產品潰散,因此,常選用MgSO4來作為填料粒子。滲流鑄造法的優(yōu)勢是可以得到孔隙均勻,結構理想,力學性能優(yōu)良的產品,并且工藝過程可變因素少,易于控制、操作簡單。采用滲流鑄造法制備的泡沫鎂樣品宏觀形貌如圖4所示。

1.3 熔體發(fā)泡法

熔體發(fā)泡法制備泡沫金屬的原理就是在熔融的金屬中產生大量的氣泡,等到熔融金屬冷卻后,滯留在其中的氣體便在金屬中形成氣孔,形成泡沫金屬[6]。熔體發(fā)泡法制備泡沫鎂已經發(fā)展為一項成熟的工藝。熔體發(fā)泡法通常采用的發(fā)泡劑為TiH2,但是采用該發(fā)泡劑制備出泡沫鎂合金卻是很難的。南昌航空大學采用MgCO3作為熔體發(fā)泡劑,成功制備出泡沫鎂合金材料。在熔體發(fā)泡工藝的過程中,需要增加合金熔體的黏度;因此制備泡沫鎂合金時可以在熔體中混入分散的耐高溫的固相物質的微小顆粒,如選用SiC顆粒。

熔體發(fā)泡法的整個工藝過程容易進行,具有可批量機械化生產的有利條件,不足之處在于發(fā)泡過程的影響因素較多且敏感,將導致孔隙的成型不夠穩(wěn)定以及孔隙的結構受到影響等問題。

另外制備泡沫鎂還可以采用熔模鑄造法、定向凝固法、真空發(fā)泡法等方法。各種制備工藝都具有自己獨特的優(yōu)勢,同時也不可避免的存在不足,這些制備工藝不僅僅適用于制備泡沫鎂,可以拓寬至其它泡沫金屬的制備,如泡沫鋁、泡沫鎳、泡沫銅等。實驗上,應該針對金屬種類的不同選擇合適的制備工藝,力求得到高質量的泡沫產品。

2 泡沫鎂的性能及其應用

泡沫鎂作為一種多孔金屬,其獨特的結構特點決定了其作為結構材料和功能材料具有比實體金屬不可比擬的優(yōu)勢。泡沫鎂的特殊性能主要表現在吸聲性能、阻尼性能、能量吸收性能、防爆破沖擊性能、仿生性能、電磁屏蔽性能等方面,這些特殊的性能使得泡沫鎂在不同的領域具有應用價值。

泡沫鎂的高孔隙率結構使其具有良好的吸聲性能,當聲波進入泡沫鎂中,其流動阻力會升高造成粘性損失,另外,聲波與泡沫鎂表面的熱量交換會造成熱損失[7]。利用其吸聲性能,可以將泡沫鎂制作成消音材料如隧道中的消音板、工廠中的防聲墻,還可以制作成魚雷的隔音板應用于國防領域。

泡沫鎂可以看作是由三維網狀金屬骨架和孔洞所組成的復合材料。當泡沫鎂受外力作用時,基體中產生的復雜的不均勻的應變導致缺陷區(qū)域原子重排,造成能量耗散。因此,泡沫鎂可以作為一種新型輕質高阻尼材料。在軍工領域,泡沫鎂可以被用于制造坦克變速箱、傳動箱,噴氣機控制盤的外殼等;在機械工業(yè)中,可被作為機床軸承構件,以此來降低儀器振動噪音,提高其使用壽命和儀器儀表的精確性。

研究表明,泡沫鎂具有很好的生物相容性、力學相容性和生物降解性,并且具有利于細胞生長的孔結構,因此,泡沫鎂可以作為理想的仿生材料用于替代人體的骨骼[8]。目前,作為仿生材料的使用瓶頸是如何解決其在人體組織中耐腐蝕性較差的難題。通常所采用的方法是對其表面進行改性處理,使其成為可植入人體的有效的仿生材料。

泡沫鎂的吸能和抗沖擊性能可以使其發(fā)展為有效的防震材料,應用于精密儀器的包裝外殼;也可用于制造緩沖器,用于汽車車身外殼。泡沫鎂對電磁波具有很強的吸收和反射能力,其電磁屏蔽性能好,因此,可以將其用于制作精密電子儀器的外殼。

3 結語

論文簡要介紹了泡沫鎂的幾種制備工藝,并對各種制備工藝的優(yōu)勢及需要注意的問題做了作了闡釋。泡沫鎂作為結構和功能統(tǒng)一為一體的新型輕質材料,由于其特定的結構性能,在較多領域具有應用前景。目前,泡沫鎂的一些性能被開發(fā)出來,也在一定的領域的到應用,但其尚不能在實際中的到廣泛應用,因此,要使泡沫鎂真正走入市場,研究者還需對其各方面的性能進行深入研究,進一步拓寬其應用范圍。

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篇7

關鍵詞:銅合金電接觸材料;粉末冶金法;雙層產品

中圖分類號:TG156 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)26-0063-02

CuWWC復合材料是由Cu、W、WC所組成的三相均勻分布的既不互溶又不形成化合物的一類復合材料,兼有Cu的高導電、導熱率、塑形及易加工性和W的高熔點、高比重、抗電蝕性、抗熔焊性、高的高溫強度以及WC的高熔點、高硬度性能,在真空接觸器上得到了廣泛的應用。

1 CuWWC/Cu制造工藝

1.1 合金粉末制備過程

將W粉與WC粉以1∶1的比例進行V型混粉機混粉,然后在真空燒結爐中進行燒結,后進行破碎過篩,將其與配料中剩余的W粉、Cu粉以一定比例進行混合,在鉬棒爐中進行粉料燒結、破碎、過篩。以上述方法制備CuWWC的

粉末。

1.2 試驗工藝流程

CuWWC合金粉制備初壓壓制溶滲燒結外觀加

工清洗。

1.3 溶滲燒結工藝

疊層溶滲,就是用熔點比骨架熔點低的金屬或合金置于金屬粉末壓制后預燒結或未燒結的多孔體骨架上面或者下面進行的溶滲。

采用一般疊層溶滲燒結方式的產品,其溶滲燒結方式為溶滲Cu片放置在基體CuWWC上面,在燒結爐內一定氣氛與溫度、時間下,溶滲Cu熔化進入基體CuWWC骨架結構里面,其中一部分Cu片熔化填滿基體骨架,另外一部分溶滲Cu片留在基體上面形成Cu層,即燒結結束之后,在垂直方向上Cu層與基體CuWWC為上下結構。通常采用這種方式燒結的產品,其Cu層以“鼓包”的形式堆積在基體上面,難以做到Cu層平整以及Cu層在0.6mm左右。而且Cu層以“鼓包”形式存在的電接觸材料CuWWC/Cu在加工Cu層時難度也比較大。對燒結環(huán)境的要求也比較高,如果燒結爐真空度不足的話,極易使Cu層里面存有氣孔。為了改善上述制作方法,采用垂直溶滲燒結,即溶滲Cu片放置在基體CuWWC上面,但是基體的放置位置發(fā)生變化,與一般疊層熔滲燒結相比較,基體CuWWC的放置旋轉90°,在燒結爐一定氣氛、溫度與時間下,溶滲Cu一部分熔化進入基體骨架里面,一部分在基體的側面由液體成為固體凝固下來形成Cu層,即燒結結束后,在垂直方向上,Cu層與基體CuWWC為左右結構。采用這種方法制作CuWWC/Cu雙層產品Φ22×3.2,Cu層要求厚度在0.6mm左右,平整,Cu層里面沒有氣孔。

1.4 溶滲燒結試驗

1.4.1 燒結時燒舟的設計。由于Cu層在基體CuWWC壓坯的側面形成,所以需要對燒舟進行特殊設計。在垂直方向上,燒舟一側根據Cu層厚度的要求設計Cu層最后形成所需要的空間,另外一側根據基體CuWWC骨架的尺寸設計壓坯所需要的空間,同時在Cu層與基體CuWWC骨架所在燒舟空間的上方設計溶滲Cu的放置位置以及便于溶滲Cu熔化流入基體CuWWC骨架與Cu層空間的導槽。這里對溶滲Cu熔化經過的導槽設計要求比較嚴格,如果導槽設計不合理,會影響溶滲Cu在熔化時溶滲進入骨架與形成Cu層,導致Cu層短缺或者是Cu層不平整以及出現孔洞。

1.4.2 燒結溫度與時間。由于Cu的熔點是1083℃,所以選擇比Cu的熔點稍高的溫度進行溶滲燒結。

表1 CuWWC/Cu溶滲燒結溫度與時間的影響

溶滲燒結溫度(℃) 溶滲時間(min) 氣氛 結果

1100 12 氫氣 不良

1100 18 氫氣 良好

1150 12 氫氣 不良

1150 18 氫氣 不良

1200 12 氫氣 不良

1200 18 氫氣 不良

采用1100℃,12min燒結參數制作的產品,由于燒結時間比較短,部分產品溶滲Cu沒有很好地熔化進行溶滲導槽,造成Cu層位置Cu短缺(圖1)。

采用1100℃,18min燒結參數制作的產品,結果良好,既形成符合要求的Cu層(0.6mm左右),同時Cu層里面沒有發(fā)現肉眼可見的孔洞(Cu層車削0.2~0.3mm)(圖2)。

圖1 Cu層Cu短缺 圖2 產品里面沒有氣孔

采用1150℃,12min燒結參數制作的產品由于燒結時間比較短,部分產品溶滲Cu沒有很好地熔化進行溶滲導槽,造成Cu層位置Cu短缺。

采用1150℃,18min燒結參數制作的產品,結果良好,既形成符合要求的Cu層(0.6mm左右),同時Cu層里面沒有發(fā)現肉眼可見的孔洞,但是部分產品在燒結結束之后容易被氧化。

采用1200℃,12min燒結參數制作的產品,結果良好,既形成符合要求的Cu層(0.6mm左右),同時Cu層里面沒有發(fā)現肉眼可見的孔洞,但是全部產品在燒結結束之后被氧化。

采用1200℃,18min燒結參數制作的產品,結果良好,既形成符合要求的Cu層(0.6mm左右),同時Cu層里面沒有發(fā)現肉眼可見的孔洞,但是全部產品在燒結結束之后被氧化。

所以,根據以上實驗結果,燒結工藝參數1100℃,18min,氫氣氣氛為最佳產品制造參數。

1.4.3 溶滲Cu量的影響。由于采用垂直燒結方式進行制作,在溶滲燒結過程中,溶滲Cu的量對產品制作結果也有著影響。計算了3個Φ22×3.2的溶滲Cu的重量,對比3組Cu量對產品燒結結果的影響。

方式1計算方法=溶滲到骨架結構的溶滲Cu量+Cu層0.6mm需要的溶滲Cu量。

方式2計算方法=溶滲到骨架結構的溶滲Cu量+Cu層0.6mm需要的溶滲Cu量+溶滲Cu導槽Cu量。

方式3計算方法=溶滲到骨架結構的溶滲Cu量+Cu層0.6mm需要的溶滲Cu量+(溶滲Cu導槽Cu量)×2。

表2 不同溶滲Cu量對產品結果的影響

溶滲Cu量計算方式 溶滲Cu量(g) 結果

方式1 6.5 不良

方式2 8.5 良品

方式3 10.5 良品

采用6.5g溶滲Cu量制作的產品,部分產品出現溶滲Cu留在導槽處,導致Cu層短缺,一部分產品雖然Cu層平整,但是Cu層有氣孔,不良。

采用8.5g溶滲Cu量制作的產品,Cu層平整(圖3、圖4),而且沒有氣孔,效果良好,Cu層達到0.6mm左右(圖5),50X金相顯微結構檢測,Cu層厚度為0.677mm。在溶滲過程中,氣體隨著溶滲Cu向下流動時向上移動到導槽處的Cu位置,從而避免了Cu層氣孔的產生。加工成品時需要將導槽處形成的Cu去掉即可。

圖3 Cu層面平整 圖4 CuWWC/Cu工作面

采用10.5g溶滲Cu量制作的產品,Cu層平整,而且沒有氣孔,Cu層厚度0.6mm左右,但是導槽處Cu量比較多:一是材料的使用量過多、成本高,二是給成品的加工帶來復雜度。

通過以上實驗,最終將溶滲Cu量設定在方式2的計算方法上。

圖5 CuWWC/Cu產品Cu層厚度測量50X

2 結語

通過上述實驗,制作CuWWC/Cu雙層產品,Cu層在0.6mm左右,且Cu層沒有氣孔,主要從以下三點可以實現產品的制作:(1)溶滲燒舟設計;(2)溶滲溫度、時間、氣氛;(3)溶滲量計算。

采用這種方法制作的產品已經實現了生產化,應用商開始了使用。

參考文獻

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[J].電工材料,2002,(2).

[2]陳,胡可文,羅啟文.WC/Cu大電流滑動電接觸材料的研究[J].高壓電器,2008,(1).

[3]銅鎢及銀鎢電觸頭(GB/T8320-2003)[S].

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關鍵詞:材料成型;控制工程;金屬材料加工

1材料成型與控制工藝的概述

材料成型與控制工藝中包含多種加工工藝,它會根據金屬原料的性質進行選擇,有的金屬材料需要通過多種技術才能成型。當然也需要相關的研究人員不斷的深入研究分析,進行相關的實驗,選擇恰當的成型工藝,提高材料的耐磨性和抗壓性,并保證金屬材料的可塑造性。材料成型及控制技術主要分為鑄造技術、焊接技術和鍛壓技術,它不僅可以適用于制造業(yè)當中,還能促進能源領域和建筑領域的發(fā)展。

2金屬材料挑選的原則

2.1使用性原則

金屬材料挑選時需要遵循的使用性原則,能夠保證產品完成規(guī)定的功能,確保金屬材料的可塑造性和可使用性。第一需要充分考慮產品功能要求,根據需要加工的零件產品,以及其主要的使用要求,相關的性能和使用壽命等等來選擇相適應的金屬材料。第二是在產品結構方面,金屬材料的結構不同,在成型加工過程中選擇的工藝也各不相同,最終所呈現出來的性質也存在較大的差異性。因此應當合理的選擇金屬材料的結構。第三是需要充分考慮使用的安全性能,預測材料在加工中和成型使用后有可能出現的危險,做好防范措施。第四要注意其工作環(huán)境,工作環(huán)境中的各種外部因素對金屬材料也會造成一定的影響,例如溫度濕度,腐蝕性,沖擊,振動等等,需要提供一個良好的工作環(huán)境,才能確保金屬材料性能得到充分的發(fā)揮,并保證金屬材料加工的質量問題。

2.2環(huán)境性原則

選擇金屬材料遵循環(huán)境性原則,主要包括以下兩點,第一是盡量選擇不加任何涂層鍍層的原材料。現如今大部分的金屬材料為了達到美觀防腐等多種要求,因此在設計中會加入涂層鍍層。但是涂層工藝本身含有有毒物質,對環(huán)境造成了嚴重的影響,在材料廢棄后難以投入到回收利用當中,并對環(huán)境造成了極大的污染。例如電鍍層中含有鉻或其他重金屬,嚴重污染環(huán)境。第二是減少使用材料的種類。要求設計師在選擇材料時,盡可能的減少多類材料共同使用,使用較少的材料種類來設計零件,不僅便于零件的生產、分類管理,簡化了零件的結構,而且在后續(xù)回收某種材料時也能更加便利。

3金屬材料在成型過程中的加工工藝

3.1提高焊接質量

在金屬材料加工過程中,焊接質量也會影響到材料是否合格。因此要提高焊接技術,對各個環(huán)節(jié)進行嚴格的把關,做好質量控制工作,才能避免金屬材料在焊接過程中出現質量不合格的問題。提高對生產環(huán)節(jié)的重視程度,盡可能的減少一些操作失誤,避免出現因失誤導致的安全事故,根據焊接流程建立完善的管理制度,控制好焊接質量并做好應急預案,一旦出現生產問題,便啟動應急預案進行解決,及時處理出現的質量問題,控制好生產流程,避免出現更多的生產事故。要做好對焊接工藝的分析工作,及時發(fā)現公寓中存在的一些問題,并進行調整,逐步提高技術水平,優(yōu)化整個工藝過程。

3.2機械加工成型法

機械加工成型法主要是應用以金剛刀為代表的金屬切割刀,將金剛刀和一些復合材料拼接在一起,可以實現精加工,一般以鋁基復合材料為主。金剛石刀具對金屬復合材料的加工形式主要包括車削、鉆削和銑削三種形式。車削主要是利用硬合金刀具對材料進行切割,在加工過程中需要加入乳化液冷卻這一過程中產生的熱量。鉆削主要是采用了傳統(tǒng)的麻花鉆頭進行加工,加入了切削液進行強化處理。銑削主要是在一定粘合劑基礎上進行加工。

3.3粉末冶金成型方法

粉末冶金成型技術形成的時期最早,因此具有豐富的實踐經驗,在我國工業(yè)發(fā)展過程中的應用十分廣泛。該項技術最早是用來制作復合材料零件的,主要適用于體積較小,形狀簡單的比較精細的零件加工,工藝流程比較簡單,在實際的加工中取得了顯著的效果。該項技術具有可調節(jié)、界面反應小等特點,隨著科學技術的不斷發(fā)展,粉末冶金技術也在不斷的升級和改善,在制造業(yè)中有著十分廣泛的應用。利用粉末冶金技術生產出來的金屬制品,具有較強的耐磨性而且強度較大。成型的方式一般分為壓制成型,注射成型和3d打印成型。

3.4采用鑄造成型工藝

鑄造成型工藝也是金屬材料加工中一種常用的方式。在金屬加工的過程中,會添加一些增強顆粒,金屬熔體的流動性和粘合度由于受到增強顆粒的影響,從而出現各種不同的情況,改變了物質本身的特征。其他物質也會受到各種因素的影響發(fā)生化學反應。針對這一情況,在金屬材料加工過程中需要加強對成型過程的監(jiān)督觀察管理,時刻關注溫度的變化,做好溫度的控制工作,在適宜的溫度情況下添加增強顆粒,確保增強顆粒發(fā)揮自身的效能,同時又不會和材料發(fā)生界面反應,影響材料的質量。只有做好溫度的把控工作,才能確保在金屬熔體粘合度適宜的情況下進行模具的澆筑,保障金屬材料加工的質量和加工效率。在觀察過程中,工作人員需要記錄好溫度的變化,出現的情況以及恒溫時間,做好應急預案,針對溫度的變化,選擇恰當的方式進行處理。這種加工方式并不適用于每一種金屬材料,因此需要根據材料的情況進行選擇。

3.5擠壓和鍛模塑性成型

在金屬材料加工過程中,另一種常用的方法是擠壓和鍛模塑性成型。在金屬材料加工的過程中,如果金屬材料和模具直接接觸,那么在實際的加工過程中,便會對金屬材料表面的光滑性造成影響,不僅影響了技術材料的外觀美觀,而且還影響了材料的質量問題,因此在加工過程中采用擠壓和鍛模塑性成型這一加工方式,主要是在加工過程中,利用模具等對零件涂抹劑及涂層,減少加工過程中機械加工產生的阻力,在日常的機械加工工作中,這種加工方式可以降低一部分摩擦力提高工作效率,同時也保障了加工的質量問題。

3.6砂帶磨削技術

砂帶磨削技術是一種新型的高效磨拋工藝,它主要是根據工件的形狀,通過接觸方式對工件表面進行磨削研磨和拋光。它是一種特殊的多刀多刃切削工具,該技術通過和工件表面相互作用,從而實現加工主要分為滑擦、耕犁和切削三個階段?;林傅氖悄チEc工件表面相互接觸,表面會發(fā)生彈塑性變形。耕犁指的是隨著磨削用量的增加,磨粒和工件表面的接觸變大,材料的表面發(fā)生了塑性流動,這一階段會切除少量的材料。切削是最后一階段,會在壓力作用和溫度條件下實施真正的切削,切除大量的材料。

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[關鍵詞]任務和要求 教學中注意的問題 建議

[中圖分類號]G71 [文獻標識碼]A [文章編號]1006-5962(2013)07(a)-0040-01

1.模具設計的一般步驟

(1)選定精整方式及精整模具尺寸,由精整余量燒結件尺寸;(2)由燒結材料的燒結收縮率壓坯尺寸;(3)由壓坯尺寸成形模具尺寸

1)成形:假設粉末冶金制品的形狀如下圖所示,當粉末在模具中成形時,加壓后將會使陰模與第一下模沖產生徑向應變。待壓坯由模具中脫出時,內應力得以釋放,徑向產生膨脹,表現為壓制回彈。

為減小壓制回彈,可以選用硬質合金來提高陰模剛性。成形后的壓坯C部分比B部分回彈要大,主要是因為C部分成形時主要與模沖接觸,而模沖因受形狀的制約,無法用提高陰模剛性的辦法來提高模沖的剛性。

2)燒結:燒結收縮量:壓坯經過燒結后,一般會產生尺寸變化,或收縮或膨脹,統(tǒng)稱為燒結收縮量。

對燒結收縮量的影響因素:

(1)壓坯的化學成份:含Cu壓坯一般會產生明顯膨脹,加入P,Ni等元素會產生收縮。(2)燒結溫度:溫度越高,收縮越明顯(3)壓坯密度:成分相同時,密度越低收縮越大(4)燒結氣氛

3)精整:精整時徑向與高度方向尺寸的變化有所不同:

徑向:尺寸會產生回彈,且回彈在壓力增高時加大

高度:尺寸隨施加與制品的壓力不同而不同。

二者之間具有相互關系。

故在確定燒結制品尺寸和壓坯尺寸時,必須清楚:當施加必要的壓力進行精整時,高度方向的變形量是多少。

精整(復壓)時壓坯高度方向的尺寸變化和模具的變形

三種精整方式:1)箍外徑,脹內徑:燒結件外徑比精整陰模內徑尺寸大,燒結件內徑比芯棒直徑尺寸小。

2)外箍內:將燒結件裝于模具內,用上下模沖加壓,使燒結件與模具密切接觸。

3)內脹外:將燒結件裝于陰模內,然后使芯棒通過燒結件內孔。

2.教學中應該注意的問題

(1)對機械設計、機械制圖、材料、力學、公差基本理論這些基礎學科理解的不透徹,掌握的理論知識不牢固。

模具設計課程包括的主要課程有機械設計、機械制圖、材料、力學、公差等基礎課程,要想讓學生掌握好牢固的基礎知識,必須在這幾門基礎課程之上下功夫,只有深刻領會了其中的意思,鉆研自己不會的,真正的領悟其中的內涵,學生才能理解的透徹,掌握的牢固。

所以教師在課程教學的過程中,要培養(yǎng)學生的興趣,只有調動了學生的積極性,在課堂之前預習一些相關內容,帶著問題去聽課,在教師教課的時候更加專心的聽講,遇到不會的會及時的問教師或者是課下自己去圖書館找尋相關材料,帶著“為什么”的精神去探索和發(fā)現,在知識的海洋里自由航行。這樣不僅掌握了基本的理論知識,還能繼續(xù)探索未知領域,開拓新的知識,創(chuàng)造奇跡。

(2)對于模具設計這門課程,要與時俱進,而且一些加工、安裝及其拆卸過程都需要相當專業(yè)的教師,來進行相關指導。

模具設計是一門實踐性非常強的學科,對于除了基本理論知識之外,還有模具的一些加工、安裝及其拆卸過程,都要與時俱進,所以在這方面要找相當專業(yè)的教師,進行相關的講述,在學生掌握基本的理論知識的前提之下,再在專業(yè)教師的指導下,經過這樣的實踐,學生的動手能力會增加的非常快。

其實一些中等職業(yè)學??梢院鸵恍┕竞献?,引進公司的一些先進的技術和專業(yè)技術人員,也就是所謂的校企合作,這樣不僅引進了專業(yè)技術,學校建設資金,還能讓學生增強施加能力,增加實地學習的機會。

(3)模具設計是一門實踐能力相當強的學科,理論加實踐共同相結合,是非常必要的。

模具設計課程是最終會落到實踐生活中的,所以我們要在注重學生理論知識的前提之下,加強學生的實踐操作能力,所以一定要加強學生的實習機會。

在課堂上教師主要的任務就是向學生傳授基本的理論知識,讓學生明白其中的基本原理,知其原因,然后才能更好的解決問題。理論知識是構成模具設計課程的重要支架,只有掌握了基本的骨架,然后在通過實踐操作,學生就會很好的操作模具的基本操作,進而逐漸的深化,掌握專業(yè)技術。

3.幾點建議

(1)教師盡最大方法調動學生的積極性,讓學生的興趣不斷提升:

教師以往的教學手段和方法就是在課堂上滔滔不絕的陳述,將課本上的理論知識進行滿堂灌,不管學生能吸收還是不能吸收,大多數采取單純的板書教學,新時代,計算機不斷普及,計算機計算、編程能力也被越來越多的發(fā)揮到其他領域,所以我們教師也要與時俱進,充分發(fā)揮計算機的好處,將計算的編程技術學到精湛的水平,將它的作用發(fā)揮的淋漓盡致。

(2)增強校企合作,增加學生實習的機會

中等職業(yè)學校和企業(yè)的合作,不僅能夠引入資金支持,技術支持和專業(yè)技術人員的指導,還能增加學生實習的機會,所以我們要加大校企合作的力度,多多和一些企業(yè)進行合作,最大限度的與時俱進,在不斷變化的社會,始終站在先進的前端。

(3)鼓勵學生參加一些模具設計的活動

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1.拋光廢渣的熱分析:圖1是拋光廢料室溫到1250℃的差熱、熱重分析圖。圖中顯示由室溫到600℃左右,出現了明顯的失重,這是吸附水和氯化鎂結晶水脫除、氯化鎂分解以及廢渣沉淀劑氧化的綜合結果[3],由600℃到1050℃左右,熱重曲線稍有變化,1050℃以后,熱重曲線保持不變,可能是廢渣中碳化硅含量不高,并且碳化硅氧化中碳的脫除與氧與硅反應形成一定的互補造成的,其化學反應式為:SiC+2O2=SiO2+CO2↑

2.拋光廢渣的發(fā)泡特性:拋光廢渣中碳化硅含量低,所以在熱重分析時碳化硅氧化造成的重量變化不明顯,但這不等于對燒成后期的影響不大,實際上,1摩爾碳化硅氧化成氧化硅會放出1摩爾的二氧化碳,放出氣體的體積接近碳化硅固體體積的2000倍,所以,即使廢渣中碳化硅含量很少,如果燒成時產生的二氧化碳封閉在坯體中,則坯體的密度和強度會顯著下降。為了更加詳細了解拋光廢渣在燒成時的表現,我們將拋光廢渣制成試樣,利用可視化燒成設備測試了該試樣在燒成時的膨脹與收縮現象,結果示于圖2。傳統(tǒng)的拋光磨頭的成分主要有氯化鎂、氧化鎂、碳化硅等,其中碳化硅可以在較高溫度下氧化放出二氧化碳氣體。而作為膠凝材料的氯化鎂在600℃前分解放出大量的氣體。近年新型的拋光磨塊的結合劑則為銅基、鋁基、鐵基的金屬合金,以粉末冶金方法與碳化硅或者金剛石磨料燒結一起,金屬材料高溫雖不會產生氣體,但作為雜質也會對陶瓷燒成有一定的影響。從拋光廢渣的膨脹收縮曲線(圖3)可以看出,拋光廢渣試樣從900℃左右開始收縮,說明含有磨料的拋光磚廢渣,其燒結溫度大大降低,出現液相的溫度提前,在該溫度下已有液相生成,試樣開始燒結。收縮持續(xù)到在1100℃左右,膨脹開始出現,并且隨著溫度的升高,幾乎直線上升,直到1250℃升溫結束。根據膨脹收縮曲線,可以認為在1100℃該試樣已經有大量液相存在,此時生成的氣體主要被液相包圍,隨著溫度進一步升高,氣體壓力增大,氣體膨脹,由于液相黏度大,坯體中的氣體無法及時釋放,因此氣泡變大,坯體體積增大。隨著溫度升高,碳化硅不斷氧化完全,體積越來越大。

3.分段研究拋光廢渣燒結性能:由于拋光廢渣的發(fā)泡性,在陶瓷墻地磚中使用,生產工藝會變得難以控制,無法保證磚的質量,為此我們將各拋光段廢渣分別進行了研究。根據實驗統(tǒng)計,在所有拋光廢渣中,刮平和100目以前粗拋所產生的廢渣占到80%以上,中磨段約10%,細磨段不到10%。拋光生產線各段所用的磨頭有所不同,磨塊用量和磨削量也不相同,廢渣的成分、粒度等有諸多差異,因此我們進行分段取樣進行燒結性能測試,結果列于表1。由表可看出,1090℃以下拋光廢渣以收縮為主,1138℃拋光廢渣已經膨脹,這是由于碳化硅氧化產生氣體量過大、此溫度廢渣中液相量增多,氧化產生氣體不能及時排除產生所謂發(fā)泡現象,造成坯體體積膨脹;1138℃前隨著溫度的升高吸水率下降,在1138℃達到最低,說明在此溫度,開口氣孔逐漸變?yōu)殚]口氣孔。1175℃吸水率上升可能是由于隨溫度升高玻璃相粘度降低,閉氣孔中氣體膨脹,氣泡破裂,重新形成開口氣孔造成。各段廢渣比較,細磨段廢渣1138℃收縮率最大,1175℃膨脹率最大,同樣溫度吸水率最小,這說明細磨段廢渣的燒結性能與粗磨及中磨段有較大的差別,這是由于細磨段粒度小,高溫下燒結活性高,而且廢渣中磨塊成分的含量最高,即熔劑成分Mg離子含量高,造成高溫時玻璃相量較大、粘度較高,故細磨段廢渣所形成的氣孔以封閉氣孔為主。由分段試驗可以看出,拋光廢渣的收縮膨脹吸水率等燒結性能,與拋光廢渣中含有的磨料成分及廢渣本身粒度有很大的相關性,如果要在生產中應用,工藝上采取均化步驟是必不可少的,本廠的做法是拋光廢渣壓濾后,以每批1000噸為一個均化單位,集中堆積后采用挖掘機進行粗均化,取樣化驗后,再作為陶瓷原料使用。為了提高拋光廢渣的利用率、使原料的均勻性更好,采取了分段收集處理拋光廢渣的方法:將磨料及溶劑含量少的刮平、粗磨和中磨廢渣與細磨廢渣分開收集,前段廢渣可以直接用于陶瓷磚生產,細磨廢渣可以供給輕質磚廠做生產輕質磚的發(fā)泡原料,也可以作為原料漿按一定配比加到料漿池中作為原料再利用,這樣做的目的是避免因細磨段細度小、含較多電解質,出現漿料流動性差現象,影響球磨及放漿。

4.拋光廢渣在墻地磚中的應用試驗:為了尋找拋光廢渣在陶瓷生產中應用的方法,將一定量均化處理的拋光廢渣摻加到不同吸水率坯體中,進行燒結試驗。設計的實驗方案如下:A-廣場磚粉料外加25%拋光磚廢渣;B-拋光磚粉料外加25%拋光磚廢渣;C-釉面磚粉料外加25%拋光磚廢渣。混合料壓制成試樣后,在對應產品的燒成溫度附近進行燒結實驗,廣場磚和拋光磚的燒成溫度為1200℃,釉面磚的燒成溫度為1130℃。燒結實驗結果列于表2。數據表明,加廢渣的拋光磚和廣場磚燒成后都有不同程度的膨脹發(fā)泡現象,在釉面磚素燒溫度下,坯體沒有膨脹,磚的吸水率也達到了國家標準17%以下的要求。這是由于釉面磚燒成溫度較低,并且素燒工藝有利于坯體排放大量氣體。我們已成功地利用拋光磚廢渣生產出質量優(yōu)良的釉面磚,相關生產技術將另文論述。

結語