含非互溶性組元的多元系液相燒結(jié)機(jī)制與特性研究.pdf

1、多元系液相燒結(jié)在實(shí)際粉末冶金生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，但是相應(yīng)液相燒結(jié)理論的研究進(jìn)展與實(shí)際應(yīng)用的發(fā)展相比，卻顯滯后。特別是在含非互溶性組元的液相燒結(jié)方面尚存一定問題需要澄清。本項(xiàng)研究針對此方面的問題，分別結(jié)合非互溶性組元為非主組元的材料、非互溶性組元為主組元的材料與化學(xué)反應(yīng)下含非互溶性組元的材料進(jìn)行了進(jìn)一步分析研究。
　　對于非互溶性組元為非主組元的材料研究，以Fe-Ni-Cu-C系粉末冶金材料的燒結(jié)為典型實(shí)例。研究結(jié)果表明，該系列材

2、料的燒結(jié)關(guān)鍵問題是如何降低非互溶組元之間的相互抑制擴(kuò)散的影響，保證需要溶入主組元中的非互溶性組元能快速有效地均勻固溶入主組元中。在此基礎(chǔ)上，通過對兩種傳統(tǒng)工藝的熔滲燒結(jié)機(jī)制的比較分析，建立了熔滲燒結(jié)的擴(kuò)散模型，并提出了另一種新的適用于此類粉末冶金燒結(jié)工藝方法。
　　對于非互溶性組元為主組元的材料研究，以鎢基高比重粉末冶金合金為此類材料的典型代表。結(jié)合W-Co-Ni-Cu系鎢基高比重合金材料的制備，研究了Co、Ni含量、粉末預(yù)處理制

3、度、真空/Ar與N2、CO以及純H2氣氛保護(hù)對高比重合金致密化燒結(jié)的影響。進(jìn)一步采用添加貯（釋）氫稀土氫化物粉末作活化劑的方法，研究了釋氫化合物的助活化液相燒結(jié)的作用及機(jī)理。研究結(jié)果表明:該系列材料的燒結(jié)關(guān)鍵問題是主組元的擴(kuò)散致密化燒結(jié)，其致密化作用是通過促進(jìn)顆粒間壓結(jié)頸或燒結(jié)頸的平直化實(shí)現(xiàn)的。加強(qiáng)非互溶性組元在此方面的功用作用是實(shí)現(xiàn)此類材料均勻化、高收縮比燒結(jié)的關(guān)鍵。
　　對于化學(xué)反應(yīng)下含非互溶性組元的材料研究，則側(cè)重于針對La

4、nxide技術(shù)中存在的生長體形線不易控制問題進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，影響該問題的關(guān)鍵因素是在微觀孔道形成的毛細(xì)管力作用下，熔融合金穿越生長層形成噴射滋生大小、高度不一不易控制的生長胞體。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了一種通過氧穿過生長中的反應(yīng)層至其生長前沿，發(fā)生C+[O]=CO及36/31Al+4/31Si+2CO=18/31Al2O3+4/31SiO2+2C反應(yīng)，完成生長體的原位反應(yīng)合成陶瓷相實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料生長體完好的新技術(shù)。由于此技術(shù)消除熔融金屬的