導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇粉末冶金壓制方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞： 單向壓制 雙向壓制

中圖分類(lèi)號(hào)：TP217.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(jīng)過(guò)成型和燒結(jié)制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類(lèi)型制品的工藝過(guò)程【1】。隨著粉末冶金技術(shù)發(fā)的發(fā)展，粉末冶金產(chǎn)品的性能要求也不斷提高，相對(duì)產(chǎn)生多種不同的成型方法。目前傳統(tǒng)壓制成型方法有：?jiǎn)蜗驂褐坪碗p向壓制兩種。其中雙向壓制又分為陰模浮動(dòng)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(dòng)，上模沖在壓機(jī)凸輪帶動(dòng)下，向下進(jìn)入陰模型腔，并對(duì)陰模型腔的粉末加壓，使粉末壓制成具有一定密度和強(qiáng)度的坯件?！?、3】

單向壓制的一個(gè)循環(huán)有以下步驟。

A粉末充填：粉末通過(guò)手工或者動(dòng)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(jī)凸輪帶動(dòng)下，向下進(jìn)入陰模型腔，使粉末壓制成成具有一定密度和強(qiáng)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(yīng)在180度的成型壓制位置下保持不動(dòng)一段時(shí)間，使坯件中空氣有足夠時(shí)間逸出?！?】。

D脫模：保壓結(jié)束后，上模沖由壓機(jī)凸輪復(fù)位帶動(dòng)向上脫離陰模型腔，下模沖則由壓機(jī)的下氣缸的作用力作用下把坯件頂出陰模型腔。

E復(fù)位：上模沖退到最高點(diǎn)，送粉器把壓制的坯件推出，同時(shí)下模沖退回固定位置，同時(shí)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(dòng)式壓制和陰模拉下式壓制。

2.2.1陰模浮動(dòng)式壓制

陰模浮動(dòng)式壓制工作原理：陰模由彈簧支承，處于浮動(dòng)狀態(tài)，下模沖固定不動(dòng)，上模沖在凸輪帶動(dòng)下向下進(jìn)入陰模型腔，對(duì)粉末施加向下壓力。開(kāi)始加壓時(shí)，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(dòng)，隨著壓力增大，粉末對(duì)陰模型腔壁間的摩擦力大于彈簧支承力時(shí)，陰模型腔與上模沖一起向下運(yùn)動(dòng)，與下模沖間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從而達(dá)到雙向壓制的效果。【2、3】。

陰模浮動(dòng)式壓制的一個(gè)循環(huán)有以下步驟。

A裝料：手工或者由自動(dòng)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(jī)凸輪帶動(dòng)下，向下進(jìn)入陰模型腔，對(duì)陰模型腔中的粉末施加向下壓力。

C陰模浮動(dòng)：隨著上模沖施加的壓力不斷增大，粉末對(duì)陰模型腔壁間的摩擦力也不斷增大，當(dāng)此摩擦力大于陰模型腔的彈簧支撐力時(shí)，陰模型腔與上模沖一起向下運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)至坯件成型的位置下保持不動(dòng)一段時(shí)間，使坯件中空氣有足夠時(shí)間逸出?！?】。

E脫模：保壓結(jié)束后，上模沖由壓機(jī)凸輪復(fù)位帶動(dòng)向上脫離陰模型腔，陰模則由壓機(jī)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(fù)位：上模沖退到最高點(diǎn)，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(fù)到粉末充填位置，同時(shí)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(dòng)，上模沖在凸輪的帶動(dòng)下，向下進(jìn)入陰模型并對(duì)型腔中的粉末施加向下壓力的同時(shí)，陰模型腔也由于受壓機(jī)下壓氣缸的向下拉力，使其與上模沖一起向下運(yùn)動(dòng)，相對(duì)下模沖形成向上運(yùn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)上沖和下沖的雙向壓制【2、3】。

陰模拉下式壓制過(guò)程一個(gè)循環(huán)有以下步驟。

A裝料：手工或者由自動(dòng)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(dòng)下，向下進(jìn)入陰模型腔并對(duì)型腔粉末施加向下壓力的同時(shí)，陰模也在壓機(jī)下壓氣缸的向下拉力作用下一起向下運(yùn)動(dòng)，使下模沖相對(duì)陰模向上運(yùn)動(dòng)。

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(duì)位置不變的前提下保持不動(dòng)一段時(shí)間，使坯件中空氣有足夠時(shí)間逸出?！?】。

D脫模：保壓結(jié)束后，上模沖由壓機(jī)凸輪復(fù)位帶動(dòng)向上脫離陰模型腔，陰模則由壓機(jī)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(fù)位：上模沖退到最高點(diǎn)，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(fù)到粉末充填位置，同時(shí)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(guān)系以及它們應(yīng)用

3.1單向壓制坯件與密度關(guān)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(mén)密度最高，這是由于壓制過(guò)程在陰模型腔壁會(huì)對(duì)粉末產(chǎn)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(shí)由于壓力在密實(shí)粉末過(guò)程，粉末發(fā)生滑移和變形會(huì)產(chǎn)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(dǎo)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(guān)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(xiàn)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?！?】。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)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(xiàn)。但無(wú)論那種壓制方式（摩擦芯棒壓制，下模沖浮動(dòng)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(chǔ)。因此掌握上述3種方法的原理和應(yīng)用原則就能為粉末冶金模具設(shè)計(jì)大打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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

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

【3】 黃培云.粉末壓型問(wèn)題.（中南礦冶學(xué)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?。?213

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關(guān)鍵詞 TiAl基合金；粉末冶金；力學(xué)性能

中圖分類(lèi)號(hào)TF12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）91-0045-02

0 引言

作為高溫結(jié)構(gòu)材料，TiAl基合金正受到業(yè)內(nèi)界人士的越來(lái)越高度關(guān)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(guó)防，軍工等高科技領(lǐng)域極具吸引力的材料。然而，室溫塑性低，高溫屈服應(yīng)力高和加工成形性差等，使得TiAl合金廣泛應(yīng)用受到嚴(yán)重的制約。因此，研究和開(kāi)發(fā)針對(duì)TiAl合金合理高效的制備與成形技術(shù)，是科技工作者的一個(gè)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(dú)特優(yōu)點(diǎn)：克服了鑄造缺陷，如疏松縮孔等；加入合金元素來(lái)制備復(fù)合材料變得容易；材料成分均勻，顯微組織細(xì)小，力學(xué)性能優(yōu)異；復(fù)雜零件易于實(shí)現(xiàn)近凈成形。

1 預(yù)合金粉末制備工藝

采用預(yù)合金粉末成型工藝制備TiAl基合金首先要制備γ-TiAl預(yù)合金粉末，之后經(jīng)過(guò)模壓成型與燒結(jié)反應(yīng)而制得所需制件的工藝。此工藝的成本有些昂貴，因?yàn)椋琓i熔點(diǎn)高且活性比較大，需要在制備過(guò)程中嚴(yán)格控制工藝，故難度也較大?，F(xiàn)階段，發(fā)展出來(lái)很多方法制備γ-TiAl預(yù)合金粉，其中主要被采用的有：霧化法、機(jī)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(yīng)的鍛件相比，都得到顯著提高。用預(yù)合金法，德國(guó)姆波公司制造出大型客機(jī)連接臂，和直升機(jī)葉片連桿接頭，產(chǎn)品相比于鍛件，材料和成本分別節(jié)省40%和34%[2]。隨后美國(guó)坩堝公司又開(kāi)發(fā)出，可以制備全致密，形狀復(fù)雜的鈦合金近形產(chǎn)品的陶瓷模熱等靜壓技術(shù)，使得合金材料的力學(xué)性能得到進(jìn)一步提升。

2 元素粉末法

元素粉末法是對(duì)Ti、Al和Nb、Cr、Mo等外加元素預(yù)壓成形，在高溫下反應(yīng)合成之后進(jìn)行致密化來(lái)制備TiAl基合金材料的，制品組織細(xì)小、成分均勻。此法優(yōu)點(diǎn)是成本比較低，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單而且容易添加各種高熔點(diǎn)合金元素，通過(guò)均勻化混合和高溫反應(yīng)能避免成分偏析。元素粉末法制備TiAl基合金，已經(jīng)得到了廣泛研究，所制備出來(lái)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(shí)Ti，Al元素會(huì)發(fā)生擴(kuò)散反應(yīng)，基本反應(yīng)過(guò)程為[3]：6Ti+6Al4Ti+2TiAl3， 4Ti+2TiAl3Ti3Al+TiAl+2TiAl2，Ti3Al+2TiAl2+TiAl 6TiAl。

3 成型工藝

預(yù)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(jìn)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(xì)化，組織均勻性和粉末間的高溫?cái)U(kuò)散能力得到提高。對(duì)于元素粉末擠壓可以消除壓坯膨脹開(kāi)裂，而對(duì)于預(yù)合金粉末，擠壓也提高了粉末變形能力。隨著科技的進(jìn)步，出現(xiàn)了很多新技術(shù)如：溫壓技術(shù)，流動(dòng)溫壓技術(shù)，模壁技術(shù)，爆炸壓制技術(shù)，高速壓制技術(shù)等。這使得粉末冶金成形技術(shù)正向高性能化，高致密化方向發(fā)展。

4 燒結(jié)反應(yīng)工藝

以下是對(duì)目前出現(xiàn)的幾種TiAl合金粉末冶金燒結(jié)工藝簡(jiǎn)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(guò)程粉末的受力比較均勻，所得制件的致密度很高，力學(xué)性能很優(yōu)異。經(jīng)文獻(xiàn)和實(shí)踐所知，在1100℃～1300℃，壓力大于100MPa時(shí)，將霧化TiAl預(yù)合金粉末，直接進(jìn)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(xì)小，結(jié)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(chēng)為燃燒合成方法），是利用化學(xué)反應(yīng)過(guò)程所生成的熱量和產(chǎn)生的高溫，而使自身反應(yīng)持續(xù)下去，進(jìn)而獲得所需材料或制品的方法。該工藝簡(jiǎn)單，高效節(jié)能，成本低且制品質(zhì)量高，自問(wèn)世后在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的研發(fā)與應(yīng)用。其中開(kāi)發(fā)出來(lái)的SHS制備粉體，燒結(jié)，致密化技術(shù)，能夠制備出常規(guī)方法難以制備出的TiAl化合物，且產(chǎn)物形狀復(fù)雜，致密度高，目前SHS粉末技術(shù)已成功應(yīng)用與工業(yè)生產(chǎn)且技術(shù)越發(fā)成熟。

4.3 放電等離子燒結(jié)

放電等離子體燒結(jié)亦叫作等離子體活化燒結(jié)，最早源于20世紀(jì)30年代年美國(guó)人的脈沖電流燒結(jié)原理，但此快速燒結(jié)工藝真正發(fā)展成熟是90年代從日本開(kāi)始的，此后才得到廣泛的關(guān)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(chǎn)生等離子放電現(xiàn)象，產(chǎn)生的高活性離子化的電導(dǎo)氣體，迅速消除粉末粒表面的雜質(zhì)和氣體， 并加快粉末的凈、活、均化等效應(yīng)[5]。SPS藝有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：加熱均勻，燒結(jié)溫度低且升溫速度快，產(chǎn)品組織細(xì)小均勻且致密度高。研究表明，用MA技術(shù)與SPS技術(shù)結(jié)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(shù)是把塑料注射成形工藝和傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)相互結(jié)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(jié)劑，注射成形，脫模，燒結(jié)。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(zhì)量要求高且精密復(fù)雜的制品，而且成本低，自動(dòng)化程度高，材料利用率幾近百分百。因此該工藝在國(guó)際上很熱門(mén)，很受歡迎。采用PIM工藝制備出的TiAl合金組織細(xì)小均勻，相對(duì)密度高，性能優(yōu)良，而且成本與傳統(tǒng)工藝比大大降低，當(dāng)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(xué)性能

作為高溫結(jié)構(gòu)材料，TiAl合金因?yàn)榈偷拿芏?，高?qiáng)度系數(shù)，良好的抗氧化性能和抗蠕變性能等，而備受關(guān)注與歡迎。然而因低室溫延展性，難加工性，使其被廣泛應(yīng)用受到制約[6]。如何使其強(qiáng)度和延展性相平衡是一個(gè)很大挑戰(zhàn)，有關(guān)此方面的研究工作一直在進(jìn)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(xì)化晶粒， 提高抗蠕變性能。經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和完善，粉末冶金TiAl合金的一些力學(xué)性能已得到了顯著的提高。近期研究發(fā)現(xiàn)，合金添加Mo，V和Ag能改善顯微組織，在1350度燒結(jié)能提高其致密度能達(dá)到96%，而抗壓縮強(qiáng)度可達(dá)到1782MPa。然而，孔隙的難以徹底消除，間隙元素難于控制等問(wèn)題，還需要不斷地克服。

6 結(jié)論

TiAl合金因其獨(dú)特的性能在軍工，航空等高技術(shù)產(chǎn)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(shì)明顯，能夠制備得精密度很高的制件。在TiAl合金制備技術(shù)中，極富吸引力，進(jìn)而脫穎而出。然而，粉末冶金法制備TiAl基合金技術(shù)并不是完美至極的，還有一些工作需要進(jìn)一步研究和拓展：控制間隙元素和雜質(zhì)的污染；合金元素的合理選擇與添加，改善TiAl合金的性能；進(jìn)一步完善致密化技術(shù)，讓顯微組織更加均勻細(xì)化，消除孔隙缺陷等；進(jìn)一步研發(fā)讓生產(chǎn)低成本，高效率，規(guī)?；?，不但為軍用而且為民所用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。粉末冶金鈦鋁合金技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和地位，若得到進(jìn)一步改進(jìn)和完善，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)力的提升，具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

[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(jìn)展[J].粉末冶金材料科學(xué)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）內(nèi)部有3個(gè)均勻分布的弧形凹槽和3個(gè)定位孔；

2）形位精度要求較高，內(nèi)孔的同軸度公差為0.05mm，齒形跳動(dòng)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(nèi)部微小尺寸控制難度大；如果采用粉末冶金法進(jìn)行成形，零件的凹槽、定位孔及尺寸精度均可通過(guò)模具成形來(lái)保證。

1.2成形模具設(shè)計(jì)原理

粉末冶金成形工藝是由粉末冶金零件壓機(jī)和粉末冶金模具通過(guò)對(duì)所需粉末進(jìn)行裝料、加壓、脫模等主要工步來(lái)完成，并使金屬粉末密實(shí)成具有一定尺寸、形狀、孔隙度和強(qiáng)度坯塊的過(guò)程。該同步帶輪應(yīng)采用不等高零件成形模具設(shè)計(jì)原理。

1.3成形速度相等原理

根據(jù)不等高零件成形運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在不等高零件成形過(guò)程中，必須滿(mǎn)足成形前、后粉末質(zhì)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(shí)，零件的不同高度區(qū)都在同一時(shí)間進(jìn)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(shí)，要使不同高度的各個(gè)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(shè)計(jì)

1）齒形成形通過(guò)控制材料的流動(dòng)方向，成形出理想的形狀尺寸，是同步帶輪成形模具中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。由于成形過(guò)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(yīng)設(shè)置過(guò)載保護(hù)，防止毛坯的超差、材料不均勻等導(dǎo)致的過(guò)載。

2）同步帶輪屬于軸類(lèi)零件，在成形過(guò)程中軸向密度差較大，因此模具應(yīng)采用芯棒成形結(jié)構(gòu)，以保證同步帶輪軸向密度分布均勻。

3）該同步帶輪有3個(gè)定位孔，應(yīng)采用芯棒成形結(jié)構(gòu)成形定位孔，可以延長(zhǎng)模具使用壽命，提高裝配精度。該同步帶輪采用德國(guó)DORST壓機(jī)進(jìn)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?zāi)＞吲浼?，例如，墊板、壓蓋等。由此可知，該同步帶輪成形模具的設(shè)計(jì)主要包括中模、上模沖（2個(gè)）、下模沖（3個(gè)）、芯棒（2個(gè)）的設(shè)計(jì)。

2.1成形中模的設(shè)計(jì)

中模主要用于同步帶輪的齒形成形，因此采用變模數(shù)設(shè)計(jì)法提高齒形精度。材料選用45號(hào)鋼，具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)熱處理后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性，中模內(nèi)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(jié)，因此成形中模設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮成形回彈率δ和燒結(jié)收縮率這2個(gè)工藝參數(shù)。另外，粉末冶金工藝中的燒結(jié)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(xiàn)，方法是按制件外徑或內(nèi)孔的相應(yīng)成形件為基準(zhǔn)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(shè)計(jì)

根據(jù)同步帶輪的結(jié)構(gòu)和成形特點(diǎn)，上模沖主要針對(duì)產(chǎn)品上表面形狀及軸向尺寸設(shè)計(jì)，上模沖與中模內(nèi)腔上半部配合，上模沖設(shè)計(jì)為上外沖和上內(nèi)沖。同步帶輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由下模沖成形而成，內(nèi)部有弧形凹槽，深度為3.1mm，圓弧半徑為17.28mm，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)保證凹槽的形狀及尺寸。下模沖外形與中模內(nèi)腔下部配合，下模沖設(shè)計(jì)為下一沖、下二沖和下三沖，更有利于產(chǎn)品成形和提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3結(jié)論

1）在發(fā)動(dòng)機(jī)同步帶輪粉末冶金成形模具設(shè)計(jì)中，采用了2個(gè)成形芯棒和中模變模數(shù)設(shè)計(jì)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(jù)成形模具設(shè)計(jì)圖紙和模具配合原理，將加工制造的模具進(jìn)行裝機(jī)實(shí)驗(yàn)并且試生產(chǎn)同步帶輪的成形品，經(jīng)過(guò)燒結(jié)等工藝，將制造的樣品經(jīng)過(guò)裝機(jī)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到了客戶(hù)在精度、性能等方面的技術(shù)指標(biāo)，成功開(kāi)發(fā)了某發(fā)動(dòng)機(jī)同步帶輪成形模具，材料利用率高達(dá)98%。

篇4

[關(guān)鍵詞] CNTs；鎂基；復(fù)合材料；制備方法

[中圖分類(lèi)號(hào)] TB331 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A 文章編號(hào)：1671-0037（2014）01-66-1.5

鎂及鎂合金具有密度低，比強(qiáng)度、比剛度高，鑄造性能和切削加工性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、航天、通訊、光學(xué)儀器和計(jì)算機(jī)制造業(yè)。但鎂合金強(qiáng)度低，耐腐蝕性能差嚴(yán)重阻礙其廣泛應(yīng)用。

碳納米管不僅具有極高的強(qiáng)度、韌性和彈性模量，而且具有良好的導(dǎo)電性能，還是目前最好的導(dǎo)熱材料。這些獨(dú)特的性能使之特別適宜作為復(fù)合材料的納米增強(qiáng)相。近年來(lái)，碳納米管作為金屬的增強(qiáng)材料來(lái)強(qiáng)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(fù)合材料成為了金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域的新興研究熱點(diǎn)之一，碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究也逐漸成為材料學(xué)者研究重點(diǎn)之一。本文就目前有關(guān)碳納米管增強(qiáng)鎂基合金復(fù)合材料的制備技術(shù)做綜述，以供研究者參考。

1 熔體攪拌法

熔體攪拌法是通過(guò)機(jī)械或電磁攪拌使增強(qiáng)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(zhuǎn)的攪拌器攪動(dòng)金屬熔體，將CNTS加入到熔體漩渦中，依靠漩渦的負(fù)壓抽吸作用使CNTS進(jìn)入金屬熔體中，并隨著熔體的強(qiáng)烈流動(dòng)迅速擴(kuò)散[1]。

周?chē)?guó)華[2]等人采用攪拌鑄造法制備了CNTs/AM60鎂基復(fù)合材料。研究采用機(jī)械攪拌法，在精煉處理后，在機(jī)械攪拌過(guò)程下不斷加入碳納米管到鎂熔體中，攪拌時(shí)間20 min，然后采用真空吸鑄法制得拉伸試樣。研究結(jié)果顯示，碳納米管具有細(xì)化鎂合金組織的作用，在拉伸過(guò)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(fù)合材料時(shí)，金屬熔化后采用攪拌槳以450 r / min的轉(zhuǎn)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(fù)合材料。力學(xué)性能測(cè)試表明，復(fù)合材料具有較好的力學(xué)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(fù)合材料。CNTS加入前首先經(jīng)過(guò)了化學(xué)鍍鎳處理，研究采用了正交實(shí)驗(yàn)，考察了CNTS加入量、加入溫度和攪拌時(shí)間對(duì)復(fù)合材料組織和性能的影響。研究結(jié)果表表明，CNTS加入量在1.0%、加熱溫度在680 ℃、攪拌3 min時(shí)，能獲得綜合性能較好的復(fù)合材料。

攪拌鑄造法優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)單，因此在研究CNTS增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料方面得到廣泛應(yīng)用。但攪拌鑄造法在熔煉和澆鑄時(shí)，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(jié)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(dòng)造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。

周?chē)?guó)華[5]等人就通過(guò)消失模鑄造法制備CNTs / ZM5鎂合金復(fù)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(guò)濾、靜置20 h，裝入發(fā)泡模具發(fā)泡成型，用線切割機(jī)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(nèi)，填滿(mǎn)砂并緊實(shí)，將自行配制的ZM5鎂合金熔體澆注制得復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碳納米管對(duì)鎂合金有較強(qiáng)的增強(qiáng)效果，對(duì)ZM5合金的晶粒有明顯的細(xì)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(jìn)行機(jī)械混合，通過(guò)模壓等方法制坯，然后加入到合金兩相區(qū)進(jìn)行燒結(jié)成型的一種成型工藝。粉末冶金法的優(yōu)點(diǎn)在于合金成分體積分?jǐn)?shù)可任意配比而且分布比較均勻，可以避免在鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的成分偏析現(xiàn)象，而且由于燒結(jié)溫度是在合金兩相區(qū)進(jìn)行，能夠避免由于高溫產(chǎn)生的氧化等問(wèn)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(qiáng)鎂基復(fù)合材料。試驗(yàn)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(jìn)行真空燒結(jié)，制成碳納米/強(qiáng)鎂基復(fù)合材料。研究結(jié)果表明：碳納米管提高了復(fù)合材料的硬度和強(qiáng)度，鎂基復(fù)合材料的強(qiáng)化主要來(lái)自增強(qiáng)體的強(qiáng)化作用、細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化。

Carreno-Morelli[7]等利用真空熱壓燒結(jié)粉末冶金法制備了碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CNTs含量為2%時(shí)，復(fù)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(qiáng)鎂基復(fù)合材料，研究了碳納米管制備工藝和含量對(duì)復(fù)合材料組織和性能的影響。研究采用真空熱壓燒結(jié)技術(shù)，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在熱壓溫度為600 ℃、保壓時(shí)間20 min、保壓壓力在20MPa、CNTS含量為1.0%時(shí)，制得的復(fù)合材料具有強(qiáng)度最高值。TEM分析CNTS與鎂基體結(jié)合良好，增強(qiáng)機(jī)理主要有復(fù)合強(qiáng)化、橋連強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化。

4 熔體浸滲法

熔體浸滲法是先把增強(qiáng)相預(yù)制成形，然后將合金熔體傾入，在熔體的毛細(xì)現(xiàn)象作用下或者一定的壓力下使其浸滲到預(yù)制體間隙而達(dá)到復(fù)合化的目的。按施壓方式可以分為壓力浸滲、無(wú)壓浸摻和負(fù)壓浸滲三種。

Shimizu等采用無(wú)壓滲透的方法制備了碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料，隨后進(jìn)行了熱擠壓，力學(xué)性能測(cè)試顯示，抗拉強(qiáng)度達(dá)到了388MPa、韌性提高了5%。

5 預(yù)制塊鑄造法

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

6 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，CNTs在增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究越來(lái)越多，目前存在的主要問(wèn)題是CNTs的分散和與基體界面的結(jié)合等問(wèn)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(fù)合過(guò)程中易形成團(tuán)聚，導(dǎo)致復(fù)合材料性能不甚理想，最終起不到納米增強(qiáng)相的效果，同時(shí)碳納米管屬輕質(zhì)納米纖維，與各類(lèi)金屬的比重相差太大，不易復(fù)合。目前有關(guān)碳納米管增強(qiáng)鎂基合金復(fù)合材料的研究還處于初期階段，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，新工藝和新方法不斷出現(xiàn)，CNTs的分散及與基體的界面結(jié)合等問(wèn)題將逐漸被解決，開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)異的CNTs / Mg基復(fù)合材料將有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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[6]沈金龍，李四年，余天慶等.粉末冶金法制備鎂基復(fù)合材料的力學(xué)性能和增強(qiáng)機(jī)理研究[J].鑄造技術(shù)，2005，26（4）：309-312.

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[8]楊益.碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備與性能研究[D].北京：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士論文，2006.

收稿日期：2013年12月12日。

基金項(xiàng)目：鄭州市科技攻關(guān)項(xiàng)目（20130839），黃河科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（2013XSCX025）。

篇5

關(guān)鍵詞： 高強(qiáng)高導(dǎo)；TiB2Cu基復(fù)合材料；研究現(xiàn)狀；展望

中圖分類(lèi)號(hào)： TB331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(qiáng)度導(dǎo)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(chē)及電力火車(chē)架空導(dǎo)線、大容量觸頭開(kāi)關(guān)、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(dǎo)電導(dǎo)熱性又具有高強(qiáng)度的耐熱穩(wěn)定性材料[1].銅基復(fù)合材料具有高耐熱穩(wěn)定性和高強(qiáng)高導(dǎo)的特點(diǎn)，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(mǎn)足以上需求，因此，銅基復(fù)合材料近年來(lái)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(qiáng)化銅基體是一種很好的方法.其中TiB2陶瓷顆粒具有高熔點(diǎn)、高硬度、高彈性模量，耐磨性好，熱膨脹系數(shù)較低和高導(dǎo)電導(dǎo)熱等特性，同其他陶瓷增強(qiáng)材料相比，它使金屬的導(dǎo)電率、熱導(dǎo)率下降量較小，使得TiB2Cu基復(fù)合材料具有較高的導(dǎo)電率和高的軟化溫度，因而TiB2作為銅基增強(qiáng)相的研究，已成為復(fù)合材料研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)[23].TiB2Cu基復(fù)合材料既具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，又具有高的強(qiáng)度和優(yōu)越的高溫性能，被認(rèn)為是極有發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的新型功能材料，已逐漸受到各國(guó)的高度重視[45].

TiB2增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的力學(xué)性能，主要取決于銅基體、增強(qiáng)體的性能以及增強(qiáng)體與銅基體之間界面的特性.用于制備TiB2Cu基復(fù)合材料的傳統(tǒng)方法，主要是非原位復(fù)合方式，即直接添加陶瓷強(qiáng)化粒子到熔融或粉末基體中，強(qiáng)化相與陶瓷金屬基復(fù)合材料的合成不是同步完成.但外加的增強(qiáng)顆粒往往比較粗大，增強(qiáng)體與基體潤(rùn)濕性差，顆粒/基體界面反應(yīng)始終是影響傳統(tǒng)攪拌鑄造和粉末冶金的技術(shù)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(jí)顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的原位復(fù)合制備方法.

上海有色金屬第34卷

第1期何代華，等：高強(qiáng)高導(dǎo)TiB2Cu基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及展望

1納米級(jí)顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備方法1.1機(jī)械合金化法

機(jī)械合金化法（MA）是Benjamin[7]等于20世紀(jì)60年代為解決TiB2Cu基復(fù)合材料中的浸潤(rùn)性問(wèn)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(lái)為廣大學(xué)者接受并廣泛使用.

Biselli[7]等在1994年利用機(jī)械合金化法球磨Cu、Ti和B粉，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚碇迫〕鯰iB2Cu復(fù)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(yīng)生成TiB2，到800℃附近反應(yīng)完成.TEM觀察發(fā)現(xiàn)，Cu5%（體積百分比）TiB2合金700℃擠壓后在晶粒內(nèi)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(dá)峰值，這是由于Ti和B粉發(fā)生反應(yīng)生成穩(wěn)定的硼化物所致，更高溫度時(shí)硬度稍有降低，但降幅很小.西安交通大學(xué)董仕節(jié)[89]等研究了燒結(jié)工藝和TiB2含量對(duì)TiB2增強(qiáng)銅基復(fù)合材料性能的影響.提出TiB2/Cu復(fù)合材料導(dǎo)電率定量計(jì)算公式如下[10]：σ=σ01-11+0.87/c（1）σ為銅基復(fù)合材料導(dǎo)電率，σ0為基體銅的導(dǎo)電率，c為T(mén)iB2體積含量.

李京徽[11]采用機(jī)械合金化方法，先球磨制備CuTiB2復(fù)合粉末，然后通過(guò)壓制燒結(jié)方法制備CuTiB2復(fù)合材料.提出了機(jī)械合金化法制備CuTiB2復(fù)合材料的合理工藝是：球磨時(shí)間60 h，壓制壓力400 MPa，燒結(jié)溫度900℃，保溫時(shí)間2.5 h.

機(jī)械合金化法是在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)合金化，不經(jīng)過(guò)氣相、液相，不受物質(zhì)的蒸汽壓、熔點(diǎn)等物理特性因素的制約，使過(guò)去用傳統(tǒng)熔煉工藝難以實(shí)現(xiàn)的某些物質(zhì)的合金化、遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)、非平衡態(tài)及新物質(zhì)合成等成為可能；增強(qiáng)相與基體具有很好的結(jié)合性；增強(qiáng)相顆粒分布均勻，尺寸細(xì)小.唯一的缺點(diǎn)是制備過(guò)程中可能帶入雜質(zhì)，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(xué)者M(jìn)erzhannov等發(fā)明的，是利用放熱反應(yīng)使混合體系的反應(yīng)自發(fā)地持續(xù)進(jìn)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(shù)研究了材料體系對(duì)合成過(guò)程中產(chǎn)物特性（溫度、燃燒速度及產(chǎn)物等）的影響.研究結(jié)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(rùn)濕性；鉬或鐵的加入使產(chǎn)物中金屬分布更加均勻，大大降低了產(chǎn)物孔隙率.同時(shí)鉬的加入還明顯降低了晶粒尺寸.

SHS法制備金屬基復(fù)合材料有生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、反應(yīng)迅速、反應(yīng)溫度高以及易獲得復(fù)雜相或亞穩(wěn)定相和應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn).但缺點(diǎn)是反應(yīng)難以控制，產(chǎn)品空隙率高，難以獲得高密度的產(chǎn)品，不能?chē)?yán)格控制反應(yīng)過(guò)程和產(chǎn)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(chǎn)銅及銅基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件、摩擦材料和高導(dǎo)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(guò)程包括：（1）制取復(fù)合粉末；（2）復(fù)合粉末成型；（3）復(fù)合粉末燒結(jié).吳波[1516]等以Cu、Ti、B4C合金粉末為原料，制備了TiB2Cu復(fù)合材料，得出最佳工藝參數(shù)為：以TiB2理論生成量為5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）配料，在800 MPa壓力下對(duì)球磨后的合金粉末進(jìn)行模壓，在1 273℃經(jīng)4.5 h保溫?zé)Y(jié)，經(jīng)原位反應(yīng)可獲得TiB100彌散增強(qiáng)的銅基復(fù)合材料.試樣的導(dǎo)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(fù)合材料，研究了真空加熱燒結(jié)和微波燒結(jié)兩種不同燒結(jié)方式對(duì)該復(fù)合材料組織和性能的影響.

粉末冶金法是最早用來(lái)制造金屬基復(fù)合材料的方法，雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，如可實(shí)現(xiàn)多種類(lèi)型的復(fù)合，充分發(fā)揮各組分材料的特性，是一種低成本生產(chǎn)高性能復(fù)合材料的工藝技術(shù).但由于基體和增強(qiáng)相在尺寸、形狀和物理化學(xué)性能上有很多差別，提高TiB2增強(qiáng)相與銅基體的潤(rùn)濕性，提高基體與增強(qiáng)相之間的界面結(jié)合強(qiáng)度，從而提高復(fù)合材料的綜合性能，將依然是TiB2Cu基復(fù)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(fù)合材料，主要包括傳統(tǒng)噴射沉積法和反應(yīng)噴射沉積法.傳統(tǒng)噴射沉積法是熔煉好含反應(yīng)元素的合金后再進(jìn)行噴射沉積[17].此方法是在銅合金熔體內(nèi)反應(yīng)元素間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成彌散粒子，然后利用噴射沉積法使強(qiáng)化粒子均勻分布在銅基體內(nèi).反應(yīng)噴射沉積法是利用液滴與反應(yīng)氣體、注入的粒子或不同合金的液滴間發(fā)生原位化學(xué)反應(yīng)合成彌散強(qiáng)化銅合金[1819].在反應(yīng)噴射沉積過(guò)程中，由于液滴的比表面積大和處在高溫狀態(tài)，能使反應(yīng)元素間在液滴飛行過(guò)程中或在沉積后，能在銅基體內(nèi)部原位合成細(xì)小的彌散強(qiáng)化相.噴射沉積法的優(yōu)點(diǎn)主要是：晶粒細(xì)小，無(wú)宏觀偏析、顆粒均勻分布于基體中；一次性快速?gòu)?fù)合成坯料，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，效率高.

2高強(qiáng)高導(dǎo)TiB2Cu基復(fù)合材料的研究展望隨著復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展，原位復(fù)合法得到了迅速發(fā)展，該材料以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在高強(qiáng)高導(dǎo)電性TiB2Cu基復(fù)合材料的制備方面顯示出巨大的應(yīng)用潛力和良好的發(fā)展前景.高強(qiáng)度導(dǎo)電TiB2Cu基復(fù)合材料是綜合性能優(yōu)良的新興材料，這類(lèi)材料在現(xiàn)代國(guó)防和民用工業(yè)領(lǐng)域有著很大的應(yīng)用潛力.自20世紀(jì)70年代以來(lái)，高強(qiáng)度導(dǎo)電銅基材料的開(kāi)發(fā)研究一直非常活躍，除了開(kāi)發(fā)出多種高強(qiáng)度導(dǎo)電銅基復(fù)合材料外，還派生和創(chuàng)造出許多新的制備技術(shù)，對(duì)此類(lèi)材料的基礎(chǔ)理論也開(kāi)展了廣泛的研究.現(xiàn)有的高強(qiáng)度導(dǎo)電TiB2Cu基材料的開(kāi)發(fā)及制備技術(shù)還存在諸多難題，我國(guó)在這方面的研制與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大差距.因此，借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，今后的研發(fā)工作主要著眼于以下幾個(gè)方面：

（1） 對(duì)現(xiàn)有制備工藝的研究和改進(jìn).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(jié)合的新型工藝；原位合成技術(shù)與粉末冶金技術(shù)的綜合運(yùn)用等，由單一的制備方法向幾種工藝相復(fù)合的方向發(fā)展.

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

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

（4） 充分發(fā)揮材料的設(shè)計(jì)自由性，探索高性能、低成本和容易大規(guī)模生產(chǎn)的TiB2Cu銅基復(fù)合材料的制備工藝，推進(jìn)高強(qiáng)度導(dǎo)電材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，將成為今后研究的重要課題.

3結(jié)束語(yǔ)

基于TiB2Cu基復(fù)合材料優(yōu)良的導(dǎo)電性、高強(qiáng)度和耐高溫等一系列優(yōu)異性能，今后圍繞其導(dǎo)電性和強(qiáng)度展開(kāi)研究仍是一個(gè)熱點(diǎn)，進(jìn)而簡(jiǎn)化工藝流程、降低生產(chǎn)成本，逐漸工業(yè)化也是今后的研究方向.特別是隨著我國(guó)高鐵系統(tǒng)的發(fā)展，TiB2Cu基復(fù)合材料的需求缺口很大，所帶來(lái)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀.

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篇6

（延安大學(xué)物理與電子信息學(xué)院， 延安 716000）

摘要： 論文詳細(xì)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(diǎn)。另外，對(duì)泡沫鎂的性能及其應(yīng)用領(lǐng)域做了簡(jiǎn)要概括。

關(guān)鍵詞 ： 泡沫鎂；制備；性能；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TB34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）23-0141-02

基金項(xiàng)目：國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目階段性成果（201210719027）；延安市科技計(jì)劃項(xiàng)目成果（2011kg-12）。

作者簡(jiǎn)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(qiáng)度、高比剛度、吸能性能、阻尼性能、吸聲、隔熱性能好，一直備受?chē)?guó)內(nèi)外相關(guān)研究者對(duì)其制備、性能及其應(yīng)用的關(guān)注[1，2]。目前，已經(jīng)發(fā)展了鑄造滲流法、粉末冶金法、熔體發(fā)泡法等有關(guān)泡沫金屬的制備方法。作為結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(duì)其性能的研究主要集中在制備工藝及其力學(xué)性能和仿生性能三個(gè)方面。近年來(lái)，我國(guó)在鎂合金的生產(chǎn)利用上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并在汽車(chē)等民用工業(yè)領(lǐng)域及航空、航天等軍工領(lǐng)域有了很大程度的進(jìn)展，國(guó)外也一直致力于泡沫鎂材料的制備與應(yīng)用研究，鎂合金越來(lái)越多的被用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件，賽車(chē)及高檔車(chē)的輪轂也開(kāi)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(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于松質(zhì)骨修復(fù)和骨組織工程支架材料，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)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(jiǎn)單，成本低廉，而且，采用該方法制備的泡沫鎂成分均勻無(wú)縮孔，可以實(shí)現(xiàn)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(gè)階段：①將尿素顆粒和鎂粉末均勻混合，混合過(guò)程可加入適量的無(wú)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(shí)，去除多孔坯體中多余的水分及殘余的尿素；⑤真空燒結(jié)，高溫狀態(tài)下真空燒結(jié)兩小時(shí)，使鎂顆粒之間由機(jī)械結(jié)合轉(zhuǎn)變成冶金結(jié)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(guó)內(nèi)南昌大學(xué)較早使用負(fù)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(jìn)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(guān)鍵，填料粒子的選擇一般具有如下條件：①熔點(diǎn)高于金屬；②易于去除；③對(duì)金屬無(wú)腐蝕。實(shí)驗(yàn)上常選用NaCl和MgSO4作為填料粒子來(lái)制備泡沫鎂，但是，NaCl對(duì)鎂具有較強(qiáng)的腐蝕性，容易使泡沫鎂產(chǎn)品潰散，因此，常選用MgSO4來(lái)作為填料粒子。滲流鑄造法的優(yōu)勢(shì)是可以得到孔隙均勻，結(jié)構(gòu)理想，力學(xué)性能優(yōu)良的產(chǎn)品，并且工藝過(guò)程可變因素少，易于控制、操作簡(jiǎn)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(chǎn)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(jīng)發(fā)展為一項(xiàng)成熟的工藝。熔體發(fā)泡法通常采用的發(fā)泡劑為T(mén)iH2，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(xué)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(guò)程中，需要增加合金熔體的黏度；因此制備泡沫鎂合金時(shí)可以在熔體中混入分散的耐高溫的固相物質(zhì)的微小顆粒，如選用SiC顆粒。

熔體發(fā)泡法的整個(gè)工藝過(guò)程容易進(jìn)行，具有可批量機(jī)械化生產(chǎn)的有利條件，不足之處在于發(fā)泡過(guò)程的影響因素較多且敏感，將導(dǎo)致孔隙的成型不夠穩(wěn)定以及孔隙的結(jié)構(gòu)受到影響等問(wèn)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)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(shí)驗(yàn)上，應(yīng)該針對(duì)金屬種類(lèi)的不同選擇合適的制備工藝，力求得到高質(zhì)量的泡沫產(chǎn)品。

2 泡沫鎂的性能及其應(yīng)用

泡沫鎂作為一種多孔金屬，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其作為結(jié)構(gòu)材料和功能材料具有比實(shí)體金屬不可比擬的優(yōu)勢(shì)。泡沫鎂的特殊性能主要表現(xiàn)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(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值。

泡沫鎂的高孔隙率結(jié)構(gòu)使其具有良好的吸聲性能，當(dāng)聲波進(jìn)入泡沫鎂中，其流動(dòng)阻力會(huì)升高造成粘性損失，另外，聲波與泡沫鎂表面的熱量交換會(huì)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(yú)雷的隔音板應(yīng)用于國(guó)防領(lǐng)域。

泡沫鎂可以看作是由三維網(wǎng)狀金屬骨架和孔洞所組成的復(fù)合材料。當(dāng)泡沫鎂受外力作用時(shí)，基體中產(chǎn)生的復(fù)雜的不均勻的應(yīng)變導(dǎo)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(zhì)高阻尼材料。在軍工領(lǐng)域，泡沫鎂可以被用于制造坦克變速箱、傳動(dòng)箱，噴氣機(jī)控制盤(pán)的外殼等；在機(jī)械工業(yè)中，可被作為機(jī)床軸承構(gòu)件，以此來(lái)降低儀器振動(dòng)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(xué)相容性和生物降解性，并且具有利于細(xì)胞生長(zhǎng)的孔結(jié)構(gòu)，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(duì)其表面進(jìn)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(yīng)用于精密儀器的包裝外殼；也可用于制造緩沖器，用于汽車(chē)車(chē)身外殼。泡沫鎂對(duì)電磁波具有很強(qiáng)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(jié)語(yǔ)

論文簡(jiǎn)要介紹了泡沫鎂的幾種制備工藝，并對(duì)各種制備工藝的優(yōu)勢(shì)及需要注意的問(wèn)題做了作了闡釋。泡沫鎂作為結(jié)構(gòu)和功能統(tǒng)一為一體的新型輕質(zhì)材料，由于其特定的結(jié)構(gòu)性能，在較多領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。目前，泡沫鎂的一些性能被開(kāi)發(fā)出來(lái)，也在一定的領(lǐng)域的到應(yīng)用，但其尚不能在實(shí)際中的到廣泛應(yīng)用，因此，要使泡沫鎂真正走入市場(chǎng)，研究者還需對(duì)其各方面的性能進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用范圍。

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篇7

關(guān)鍵詞：銅合金電接觸材料；粉末冶金法；雙層產(chǎn)品

中圖分類(lèi)號(hào)：TG156 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）26-0063-02

CuWWC復(fù)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(lèi)復(fù)合材料，兼有Cu的高導(dǎo)電、導(dǎo)熱率、塑形及易加工性和W的高熔點(diǎn)、高比重、抗電蝕性、抗熔焊性、高的高溫強(qiáng)度以及WC的高熔點(diǎn)、高硬度性能，在真空接觸器上得到了廣泛的應(yīng)用。

1 CuWWC/Cu制造工藝

1.1 合金粉末制備過(guò)程

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

粉末。

1.2 試驗(yàn)工藝流程

CuWWC合金粉制備初壓壓制溶滲燒結(jié)外觀加

工清洗。

1.3 溶滲燒結(jié)工藝

疊層溶滲，就是用熔點(diǎn)比骨架熔點(diǎn)低的金屬或合金置于金屬粉末壓制后預(yù)燒結(jié)或未燒結(jié)的多孔體骨架上面或者下面進(jìn)行的溶滲。

采用一般疊層溶滲燒結(jié)方式的產(chǎn)品，其溶滲燒結(jié)方式為溶滲Cu片放置在基體CuWWC上面，在燒結(jié)爐內(nèi)一定氣氛與溫度、時(shí)間下，溶滲Cu熔化進(jìn)入基體CuWWC骨架結(jié)構(gòu)里面，其中一部分Cu片熔化填滿(mǎn)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(jié)結(jié)束之后，在垂直方向上Cu層與基體CuWWC為上下結(jié)構(gòu)。通常采用這種方式燒結(jié)的產(chǎn)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(shí)難度也比較大。對(duì)燒結(jié)環(huán)境的要求也比較高，如果燒結(jié)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(jié)，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(jié)相比較，基體CuWWC的放置旋轉(zhuǎn)90°，在燒結(jié)爐一定氣氛、溫度與時(shí)間下，溶滲Cu一部分熔化進(jìn)入基體骨架里面，一部分在基體的側(cè)面由液體成為固體凝固下來(lái)形成Cu層，即燒結(jié)結(jié)束后，在垂直方向上，Cu層與基體CuWWC為左右結(jié)構(gòu)。采用這種方法制作CuWWC/Cu雙層產(chǎn)品Φ22×3.2，Cu層要求厚度在0.6mm左右，平整，Cu層里面沒(méi)有氣孔。

1.4 溶滲燒結(jié)試驗(yàn)

1.4.1 燒結(jié)時(shí)燒舟的設(shè)計(jì)。由于Cu層在基體CuWWC壓坯的側(cè)面形成，所以需要對(duì)燒舟進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。在垂直方向上，燒舟一側(cè)根據(jù)Cu層厚度的要求設(shè)計(jì)Cu層最后形成所需要的空間，另外一側(cè)根據(jù)基體CuWWC骨架的尺寸設(shè)計(jì)壓坯所需要的空間，同時(shí)在Cu層與基體CuWWC骨架所在燒舟空間的上方設(shè)計(jì)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(dǎo)槽。這里對(duì)溶滲Cu熔化經(jīng)過(guò)的導(dǎo)槽設(shè)計(jì)要求比較嚴(yán)格，如果導(dǎo)槽設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響溶滲Cu在熔化時(shí)溶滲進(jìn)入骨架與形成Cu層，導(dǎo)致Cu層短缺或者是Cu層不平整以及出現(xiàn)孔洞。

1.4.2 燒結(jié)溫度與時(shí)間。由于Cu的熔點(diǎn)是1083℃，所以選擇比Cu的熔點(diǎn)稍高的溫度進(jìn)行溶滲燒結(jié)。

表1 CuWWC/Cu溶滲燒結(jié)溫度與時(shí)間的影響

溶滲燒結(jié)溫度（℃） 溶滲時(shí)間（min） 氣氛 結(jié)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(jié)參數(shù)制作的產(chǎn)品，由于燒結(jié)時(shí)間比較短，部分產(chǎn)品溶滲Cu沒(méi)有很好地熔化進(jìn)行溶滲導(dǎo)槽，造成Cu層位置Cu短缺（圖1）。

采用1100℃，18min燒結(jié)參數(shù)制作的產(chǎn)品，結(jié)果良好，既形成符合要求的Cu層（0.6mm左右），同時(shí)Cu層里面沒(méi)有發(fā)現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的孔洞（Cu層車(chē)削0.2～0.3mm）（圖2）。

圖1 Cu層Cu短缺 圖2 產(chǎn)品里面沒(méi)有氣孔

采用1150℃，12min燒結(jié)參數(shù)制作的產(chǎn)品由于燒結(jié)時(shí)間比較短，部分產(chǎn)品溶滲Cu沒(méi)有很好地熔化進(jìn)行溶滲導(dǎo)槽，造成Cu層位置Cu短缺。

采用1150℃，18min燒結(jié)參數(shù)制作的產(chǎn)品，結(jié)果良好，既形成符合要求的Cu層（0.6mm左右），同時(shí)Cu層里面沒(méi)有發(fā)現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的孔洞，但是部分產(chǎn)品在燒結(jié)結(jié)束之后容易被氧化。

采用1200℃，12min燒結(jié)參數(shù)制作的產(chǎn)品，結(jié)果良好，既形成符合要求的Cu層（0.6mm左右），同時(shí)Cu層里面沒(méi)有發(fā)現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的孔洞，但是全部產(chǎn)品在燒結(jié)結(jié)束之后被氧化。

采用1200℃，18min燒結(jié)參數(shù)制作的產(chǎn)品，結(jié)果良好，既形成符合要求的Cu層（0.6mm左右），同時(shí)Cu層里面沒(méi)有發(fā)現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的孔洞，但是全部產(chǎn)品在燒結(jié)結(jié)束之后被氧化。

所以，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，燒結(jié)工藝參數(shù)1100℃，18min，氫氣氣氛為最佳產(chǎn)品制造參數(shù)。

1.4.3 溶滲Cu量的影響。由于采用垂直燒結(jié)方式進(jìn)行制作，在溶滲燒結(jié)過(guò)程中，溶滲Cu的量對(duì)產(chǎn)品制作結(jié)果也有著影響。計(jì)算了3個(gè)Φ22×3.2的溶滲Cu的重量，對(duì)比3組Cu量對(duì)產(chǎn)品燒結(jié)結(jié)果的影響。

方式1計(jì)算方法=溶滲到骨架結(jié)構(gòu)的溶滲Cu量+Cu層0.6mm需要的溶滲Cu量。

方式2計(jì)算方法=溶滲到骨架結(jié)構(gòu)的溶滲Cu量+Cu層0.6mm需要的溶滲Cu量+溶滲Cu導(dǎo)槽Cu量。

方式3計(jì)算方法=溶滲到骨架結(jié)構(gòu)的溶滲Cu量+Cu層0.6mm需要的溶滲Cu量+（溶滲Cu導(dǎo)槽Cu量）×2。

表2 不同溶滲Cu量對(duì)產(chǎn)品結(jié)果的影響

溶滲Cu量計(jì)算方式 溶滲Cu量（g） 結(jié)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(chǎn)品，部分產(chǎn)品出現(xiàn)溶滲Cu留在導(dǎo)槽處，導(dǎo)致Cu層短缺，一部分產(chǎn)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(chǎn)品，Cu層平整（圖3、圖4），而且沒(méi)有氣孔，效果良好，Cu層達(dá)到0.6mm左右（圖5），50X金相顯微結(jié)構(gòu)檢測(cè)，Cu層厚度為0.677mm。在溶滲過(guò)程中，氣體隨著溶滲Cu向下流動(dòng)時(shí)向上移動(dòng)到導(dǎo)槽處的Cu位置，從而避免了Cu層氣孔的產(chǎn)生。加工成品時(shí)需要將導(dǎo)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(chǎn)品，Cu層平整，而且沒(méi)有氣孔，Cu層厚度0.6mm左右，但是導(dǎo)槽處Cu量比較多：一是材料的使用量過(guò)多、成本高，二是給成品的加工帶來(lái)復(fù)雜度。

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，最終將溶滲Cu量設(shè)定在方式2的計(jì)算方法上。

圖5 CuWWC/Cu產(chǎn)品Cu層厚度測(cè)量50X

2 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，制作CuWWC/Cu雙層產(chǎn)品，Cu層在0.6mm左右，且Cu層沒(méi)有氣孔，主要從以下三點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制作：（1）溶滲燒舟設(shè)計(jì)；（2）溶滲溫度、時(shí)間、氣氛；（3）溶滲量計(jì)算。

采用這種方法制作的產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)化，應(yīng)用商開(kāi)始了使用。

參考文獻(xiàn)

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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(dòng)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(guān)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(huì)根據(jù)金屬原料的性質(zhì)進(jìn)行選擇，有的金屬材料需要通過(guò)多種技術(shù)才能成型。當(dāng)然也需要相關(guān)的研究人員不斷的深入研究分析，進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，選擇恰當(dāng)?shù)某尚凸に?，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(shù)主要分為鑄造技術(shù)、焊接技術(shù)和鍛壓技術(shù)，它不僅可以適用于制造業(yè)當(dāng)中，還能促進(jìn)能源領(lǐng)域和建筑領(lǐng)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(shí)需要遵循的使用性原則，能夠保證產(chǎn)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(chǎn)品功能要求，根據(jù)需要加工的零件產(chǎn)品，以及其主要的使用要求，相關(guān)的性能和使用壽命等等來(lái)選擇相適應(yīng)的金屬材料。第二是在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面，金屬材料的結(jié)構(gòu)不同，在成型加工過(guò)程中選擇的工藝也各不相同，最終所呈現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)也存在較大的差異性。因此應(yīng)當(dāng)合理的選擇金屬材料的結(jié)構(gòu)。第三是需要充分考慮使用的安全性能，預(yù)測(cè)材料在加工中和成型使用后有可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)，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(duì)金屬材料也會(huì)造成一定的影響，例如溫度濕度，腐蝕性，沖擊，振動(dòng)等等，需要提供一個(gè)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(zhì)量問(wèn)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(diǎn)，第一是盡量選擇不加任何涂層鍍層的原材料。現(xiàn)如今大部分的金屬材料為了達(dá)到美觀防腐等多種要求，因此在設(shè)計(jì)中會(huì)加入涂層鍍層。但是涂層工藝本身含有有毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，在材料廢棄后難以投入到回收利用當(dāng)中，并對(duì)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(yán)重污染環(huán)境。第二是減少使用材料的種類(lèi)。要求設(shè)計(jì)師在選擇材料時(shí)，盡可能的減少多類(lèi)材料共同使用，使用較少的材料種類(lèi)來(lái)設(shè)計(jì)零件，不僅便于零件的生產(chǎn)、分類(lèi)管理，簡(jiǎn)化了零件的結(jié)構(gòu)，而且在后續(xù)回收某種材料時(shí)也能更加便利。

3金屬材料在成型過(guò)程中的加工工藝

3.1提高焊接質(zhì)量

在金屬材料加工過(guò)程中，焊接質(zhì)量也會(huì)影響到材料是否合格。因此要提高焊接技術(shù)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，做好質(zhì)量控制工作，才能避免金屬材料在焊接過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量不合格的問(wèn)題。提高對(duì)生產(chǎn)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(xiàn)因失誤導(dǎo)致的安全事故，根據(jù)焊接流程建立完善的管理制度，控制好焊接質(zhì)量并做好應(yīng)急預(yù)案，一旦出現(xiàn)生產(chǎn)問(wèn)題，便啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行解決，及時(shí)處理出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，控制好生產(chǎn)流程，避免出現(xiàn)更多的生產(chǎn)事故。要做好對(duì)焊接工藝的分析工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)公寓中存在的一些問(wèn)題，并進(jìn)行調(diào)整，逐步提高技術(shù)水平，優(yōu)化整個(gè)工藝過(guò)程。

3.2機(jī)械加工成型法

機(jī)械加工成型法主要是應(yīng)用以金剛刀為代表的金屬切割刀，將金剛刀和一些復(fù)合材料拼接在一起，可以實(shí)現(xiàn)精加工，一般以鋁基復(fù)合材料為主。金剛石刀具對(duì)金屬?gòu)?fù)合材料的加工形式主要包括車(chē)削、鉆削和銑削三種形式。車(chē)削主要是利用硬合金刀具對(duì)材料進(jìn)行切割，在加工過(guò)程中需要加入乳化液冷卻這一過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。鉆削主要是采用了傳統(tǒng)的麻花鉆頭進(jìn)行加工，加入了切削液進(jìn)行強(qiáng)化處理。銑削主要是在一定粘合劑基礎(chǔ)上進(jìn)行加工。

3.3粉末冶金成型方法

粉末冶金成型技術(shù)形成的時(shí)期最早，因此具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在我國(guó)工業(yè)發(fā)展過(guò)程中的應(yīng)用十分廣泛。該項(xiàng)技術(shù)最早是用來(lái)制作復(fù)合材料零件的，主要適用于體積較小，形狀簡(jiǎn)單的比較精細(xì)的零件加工，工藝流程比較簡(jiǎn)單，在實(shí)際的加工中取得了顯著的效果。該項(xiàng)技術(shù)具有可調(diào)節(jié)、界面反應(yīng)小等特點(diǎn)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，粉末冶金技術(shù)也在不斷的升級(jí)和改善，在制造業(yè)中有著十分廣泛的應(yīng)用。利用粉末冶金技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的金屬制品，具有較強(qiáng)的耐磨性而且強(qiáng)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(guò)程中，會(huì)添加一些增強(qiáng)顆粒，金屬熔體的流動(dòng)性和粘合度由于受到增強(qiáng)顆粒的影響，從而出現(xiàn)各種不同的情況，改變了物質(zhì)本身的特征。其他物質(zhì)也會(huì)受到各種因素的影響發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。針對(duì)這一情況，在金屬材料加工過(guò)程中需要加強(qiáng)對(duì)成型過(guò)程的監(jiān)督觀察管理，時(shí)刻關(guān)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(qiáng)顆粒，確保增強(qiáng)顆粒發(fā)揮自身的效能，同時(shí)又不會(huì)和材料發(fā)生界面反應(yīng)，影響材料的質(zhì)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(jìn)行模具的澆筑，保障金屬材料加工的質(zhì)量和加工效率。在觀察過(guò)程中，工作人員需要記錄好溫度的變化，出現(xiàn)的情況以及恒溫時(shí)間，做好應(yīng)急預(yù)案，針對(duì)溫度的變化，選擇恰當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)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(jù)材料的情況進(jìn)行選擇。

3.5擠壓和鍛模塑性成型

在金屬材料加工過(guò)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(guò)程中，如果金屬材料和模具直接接觸，那么在實(shí)際的加工過(guò)程中，便會(huì)對(duì)金屬材料表面的光滑性造成影響，不僅影響了技術(shù)材料的外觀美觀，而且還影響了材料的質(zhì)量問(wèn)題，因此在加工過(guò)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(guò)程中，利用模具等對(duì)零件涂抹劑及涂層，減少加工過(guò)程中機(jī)械加工產(chǎn)生的阻力，在日常的機(jī)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(shí)也保障了加工的質(zhì)量問(wèn)題。

3.6砂帶磨削技術(shù)

砂帶磨削技術(shù)是一種新型的高效磨拋工藝，它主要是根據(jù)工件的形狀，通過(guò)接觸方式對(duì)工件表面進(jìn)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(shù)通過(guò)和工件表面相互作用，從而實(shí)現(xiàn)加工主要分為滑擦、耕犁和切削三個(gè)階段?；林傅氖悄チＥc工件表面相互接觸，表面會(huì)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(dòng)，這一階段會(huì)切除少量的材料。切削是最后一階段，會(huì)在壓力作用和溫度條件下實(shí)施真正的切削，切除大量的材料。

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[關(guān)鍵詞]任務(wù)和要求 教學(xué)中注意的問(wèn)題 建議

[中圖分類(lèi)號(hào)]G71 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1006-5962（2013）07（a）-0040-01

1.模具設(shè)計(jì)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(jié)件尺寸；（2）由燒結(jié)材料的燒結(jié)收縮率壓坯尺寸；（3）由壓坯尺寸成形模具尺寸

1）成形：假設(shè)粉末冶金制品的形狀如下圖所示，當(dāng)粉末在模具中成形時(shí)，加壓后將會(huì)使陰模與第一下模沖產(chǎn)生徑向應(yīng)變。待壓坯由模具中脫出時(shí)，內(nèi)應(yīng)力得以釋放，徑向產(chǎn)生膨脹，表現(xiàn)為壓制回彈。

為減小壓制回彈，可以選用硬質(zhì)合金來(lái)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?yàn)镃部分成形時(shí)主要與模沖接觸，而模沖因受形狀的制約，無(wú)法用提高陰模剛性的辦法來(lái)提高模沖的剛性。

2）燒結(jié)：燒結(jié)收縮量：壓坯經(jīng)過(guò)燒結(jié)后，一般會(huì)產(chǎn)生尺寸變化，或收縮或膨脹，統(tǒng)稱(chēng)為燒結(jié)收縮量。

對(duì)燒結(jié)收縮量的影響因素：

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

3）精整：精整時(shí)徑向與高度方向尺寸的變化有所不同：

徑向：尺寸會(huì)產(chǎn)生回彈，且回彈在壓力增高時(shí)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(guān)系。

故在確定燒結(jié)制品尺寸和壓坯尺寸時(shí)，必須清楚：當(dāng)施加必要的壓力進(jìn)行精整時(shí)，高度方向的變形量是多少。

精整（復(fù)壓）時(shí)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(nèi)徑：燒結(jié)件外徑比精整陰模內(nèi)徑尺寸大，燒結(jié)件內(nèi)徑比芯棒直徑尺寸小。

2）外箍?jī)?nèi)：將燒結(jié)件裝于模具內(nèi)，用上下模沖加壓，使燒結(jié)件與模具密切接觸。

3）內(nèi)脹外：將燒結(jié)件裝于陰模內(nèi)，然后使芯棒通過(guò)燒結(jié)件內(nèi)孔。

2.教學(xué)中應(yīng)該注意的問(wèn)題

（1）對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、材料、力學(xué)、公差基本理論這些基礎(chǔ)學(xué)科理解的不透徹，掌握的理論知識(shí)不牢固。

模具設(shè)計(jì)課程包括的主要課程有機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、材料、力學(xué)、公差等基礎(chǔ)課程，要想讓學(xué)生掌握好牢固的基礎(chǔ)知識(shí)，必須在這幾門(mén)基礎(chǔ)課程之上下功夫，只有深刻領(lǐng)會(huì)了其中的意思，鉆研自己不會(huì)的，真正的領(lǐng)悟其中的內(nèi)涵，學(xué)生才能理解的透徹，掌握的牢固。

所以教師在課程教學(xué)的過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生的興趣，只有調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，在課堂之前預(yù)習(xí)一些相關(guān)內(nèi)容，帶著問(wèn)題去聽(tīng)課，在教師教課的時(shí)候更加專(zhuān)心的聽(tīng)講，遇到不會(huì)的會(huì)及時(shí)的問(wèn)教師或者是課下自己去圖書(shū)館找尋相關(guān)材料，帶著“為什么”的精神去探索和發(fā)現(xiàn)，在知識(shí)的海洋里自由航行。這樣不僅掌握了基本的理論知識(shí)，還能繼續(xù)探索未知領(lǐng)域，開(kāi)拓新的知識(shí)，創(chuàng)造奇跡。

（2）對(duì)于模具設(shè)計(jì)這門(mén)課程，要與時(shí)俱進(jìn)，而且一些加工、安裝及其拆卸過(guò)程都需要相當(dāng)專(zhuān)業(yè)的教師，來(lái)進(jìn)行相關(guān)指導(dǎo)。

模具設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，對(duì)于除了基本理論知識(shí)之外，還有模具的一些加工、安裝及其拆卸過(guò)程，都要與時(shí)俱進(jìn)，所以在這方面要找相當(dāng)專(zhuān)業(yè)的教師，進(jìn)行相關(guān)的講述，在學(xué)生掌握基本的理論知識(shí)的前提之下，再在專(zhuān)業(yè)教師的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)這樣的實(shí)踐，學(xué)生的動(dòng)手能力會(huì)增加的非?？?。

其實(shí)一些中等職業(yè)學(xué)?？梢院鸵恍┕竞献?，引進(jìn)公司的一些先進(jìn)的技術(shù)和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，也就是所謂的校企合作，這樣不僅引進(jìn)了專(zhuān)業(yè)技術(shù)，學(xué)校建設(shè)資金，還能讓學(xué)生增強(qiáng)施加能力，增加實(shí)地學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

（3）模具設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐能力相當(dāng)強(qiáng)的學(xué)科，理論加實(shí)踐共同相結(jié)合，是非常必要的。

模具設(shè)計(jì)課程是最終會(huì)落到實(shí)踐生活中的，所以我們要在注重學(xué)生理論知識(shí)的前提之下，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，所以一定要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。

在課堂上教師主要的任務(wù)就是向?qū)W生傳授基本的理論知識(shí)，讓學(xué)生明白其中的基本原理，知其原因，然后才能更好的解決問(wèn)題。理論知識(shí)是構(gòu)成模具設(shè)計(jì)課程的重要支架，只有掌握了基本的骨架，然后在通過(guò)實(shí)踐操作，學(xué)生就會(huì)很好的操作模具的基本操作，進(jìn)而逐漸的深化，掌握專(zhuān)業(yè)技術(shù)。

3.幾點(diǎn)建議

（1）教師盡最大方法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生的興趣不斷提升：

教師以往的教學(xué)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(shí)進(jìn)行滿(mǎn)堂灌，不管學(xué)生能吸收還是不能吸收，大多數(shù)采取單純的板書(shū)教學(xué)，新時(shí)代，計(jì)算機(jī)不斷普及，計(jì)算機(jī)計(jì)算、編程能力也被越來(lái)越多的發(fā)揮到其他領(lǐng)域，所以我們教師也要與時(shí)俱進(jìn)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的好處，將計(jì)算的編程技術(shù)學(xué)到精湛的水平，將它的作用發(fā)揮的淋漓盡致。

（2）增強(qiáng)校企合作，增加學(xué)生實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)

中等職業(yè)學(xué)校和企業(yè)的合作，不僅能夠引入資金支持，技術(shù)支持和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)，還能增加學(xué)生實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，所以我們要加大校企合作的力度，多多和一些企業(yè)進(jìn)行合作，最大限度的與時(shí)俱進(jìn)，在不斷變化的社會(huì)，始終站在先進(jìn)的前端。

（3）鼓勵(lì)學(xué)生參加一些模具設(shè)計(jì)的活動(dòng)

篇10

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(xiàn)了明顯的失重，這是吸附水和氯化鎂結(jié)晶水脫除、氯化鎂分解以及廢渣沉淀劑氧化的綜合結(jié)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(yīng)形成一定的互補(bǔ)造成的,其化學(xué)反應(yīng)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(shí)碳化硅氧化造成的重量變化不明顯，但這不等于對(duì)燒成后期的影響不大，實(shí)際上，1摩爾碳化硅氧化成氧化硅會(huì)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(shí)產(chǎn)生的二氧化碳封閉在坯體中，則坯體的密度和強(qiáng)度會(huì)顯著下降。為了更加詳細(xì)了解拋光廢渣在燒成時(shí)的表現(xiàn)，我們將拋光廢渣制成試樣，利用可視化燒成設(shè)備測(cè)試了該試樣在燒成時(shí)的膨脹與收縮現(xiàn)象，結(jié)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?xì)怏w。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(jié)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(jié)一起，金屬材料高溫雖不會(huì)產(chǎn)生氣體，但作為雜質(zhì)也會(huì)對(duì)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(kāi)始收縮，說(shuō)明含有磨料的拋光磚廢渣，其燒結(jié)溫度大大降低，出現(xiàn)液相的溫度提前，在該溫度下已有液相生成，試樣開(kāi)始燒結(jié)。收縮持續(xù)到在1100℃左右，膨脹開(kāi)始出現(xiàn)，并且隨著溫度的升高，幾乎直線上升，直到1250℃升溫結(jié)束。根據(jù)膨脹收縮曲線，可以認(rèn)為在1100℃該試樣已經(jīng)有大量液相存在，此時(shí)生成的氣體主要被液相包圍，隨著溫度進(jìn)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(wú)法及時(shí)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(lái)越大。

3.分段研究拋光廢渣燒結(jié)性能：由于拋光廢渣的發(fā)泡性，在陶瓷墻地磚中使用，生產(chǎn)工藝會(huì)變得難以控制，無(wú)法保證磚的質(zhì)量，為此我們將各拋光段廢渣分別進(jìn)行了研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，在所有拋光廢渣中，刮平和100目以前粗拋所產(chǎn)生的廢渣占到80%以上，中磨段約10%，細(xì)磨段不到10%。拋光生產(chǎn)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(jìn)行分段取樣進(jìn)行燒結(jié)性能測(cè)試，結(jié)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(jīng)膨脹，這是由于碳化硅氧化產(chǎn)生氣體量過(guò)大、此溫度廢渣中液相量增多，氧化產(chǎn)生氣體不能及時(shí)排除產(chǎn)生所謂發(fā)泡現(xiàn)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(dá)到最低，說(shuō)明在此溫度，開(kāi)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(kāi)口氣孔造成。各段廢渣比較，細(xì)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(shuō)明細(xì)磨段廢渣的燒結(jié)性能與粗磨及中磨段有較大的差別，這是由于細(xì)磨段粒度小，高溫下燒結(jié)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(shí)玻璃相量較大、粘度較高，故細(xì)磨段廢渣所形成的氣孔以封閉氣孔為主。由分段試驗(yàn)可以看出，拋光廢渣的收縮膨脹吸水率等燒結(jié)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(guān)性，如果要在生產(chǎn)中應(yīng)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(gè)均化單位，集中堆積后采用挖掘機(jī)進(jìn)行粗均化，取樣化驗(yàn)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(xì)磨廢渣分開(kāi)收集，前段廢渣可以直接用于陶瓷磚生產(chǎn)，細(xì)磨廢渣可以供給輕質(zhì)磚廠做生產(chǎn)輕質(zhì)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(xì)磨段細(xì)度小、含較多電解質(zhì)，出現(xiàn)漿料流動(dòng)性差現(xiàn)象，影響球磨及放漿。

4.拋光廢渣在墻地磚中的應(yīng)用試驗(yàn)：為了尋找拋光廢渣在陶瓷生產(chǎn)中應(yīng)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(jìn)行燒結(jié)試驗(yàn)。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下：A－廣場(chǎng)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?；旌狭蠅褐瞥稍嚇雍?，在對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的燒成溫度附近進(jìn)行燒結(jié)實(shí)驗(yàn)，廣場(chǎng)磚和拋光磚的燒成溫度為1200℃，釉面磚的燒成溫度為1130℃。燒結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表2。數(shù)據(jù)表明，加廢渣的拋光磚和廣場(chǎng)磚燒成后都有不同程度的膨脹發(fā)泡現(xiàn)象，在釉面磚素?zé)郎囟认拢黧w沒(méi)有膨脹，磚的吸水率也達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)17%以下的要求。這是由于釉面磚燒成溫度較低，并且素?zé)に囉欣谂黧w排放大量氣體。我們已成功地利用拋光磚廢渣生產(chǎn)出質(zhì)量?jī)?yōu)良的釉面磚，相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)將另文論述。

結(jié)語(yǔ)