纯钛多孔滤筒的粉末注射成形研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyztracy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多孔钛与钛合金是一种新型的结构和功能材料,因其具有钛与钛合金的优异性能和泡沫金属的良好特性而广泛用于许多领域。但是,由于加工成本高以及成形困难的原因,钛与钛合金的应用与发展受到限制。金属粉末注射成形技术是一项新型的近净成形技术,对于成形复杂零件、降低成本和提高生产效率有独特的优势。本文以纯钛粉末为原料,利用粉末注射成形技术制备纯钛多孔滤筒,并对纯钛多孔滤筒进行微观孔隙形貌和室温力学性能的研究。本文设计并制造了复杂筒形件模具,利用钛粉和石蜡基粘结剂体系制备出了流变性能良好的注射成形喂料。优化了喂料中粉末装载量以及粘结剂配比,通过粉末注射成形制备了多孔滤筒生坯。最终选定粉末装载量为55%,且当粘结剂中石蜡、聚丙烯和硬脂酸比重分别为65%wt、30%wt、5%wt,注射温度为190oC,注射压力为40~100MPa,保压时间为15~20s时得到的生坯质量最佳。研究对粉末注射成形试样生坯的弯曲强度和压缩强度进行了测试。针对多孔滤筒生坯进行了热脱脂工艺研究,通过分析和对比热脱脂前后试样的XRD图谱和微观形貌及能谱结果得出,脱脂温度为600oC时,粘结剂残余最少,脱脂效果最佳。分析了升温速率对脱脂坯质量的影响,最终选定升温速率为0.5oC/min时,脱脂坯无宏微观缺陷。除此之外,对脱脂坯进行弯曲强度和压缩强度实验,得到的弯曲强度和压缩强度分别为7.4MPa、5.1MPa。通过真空烧结炉对多孔滤筒脱脂坯进行致密化烧结实验,分析了烧结温度对多孔滤筒气孔率和孔隙形貌以及烧结试样力学性能的影响。随着烧结温度的提高,零件的致密度增大,但气孔率下降;随烧结温度的提高,零件的弯曲强度和压缩强度都增大。研究表明,当烧结温度为1000oC时,气孔率为32.28%,满足过滤要求,弯曲强度为65MPa,压缩强度为60MPa。研究还进行了多孔滤筒的连接工艺研究,优化了连接所需钎料成分及压力,对连接界面进行微观组织观察和连接试样的弯曲强度分析,得到连接试样的弯曲强度达40MPa。
其他文献
镁铝尖晶石是一种性能良好,用途广泛的陶瓷材料。对其烧结性能的研究具有理论和实践意义。 本实验以纳米MgAl2O4、纳米Al2O3粉和Q—Al2O3微粉为原料,在440MPa下半干压成型,压
本文阐述了压电变压器用陶瓷的研究背景和意义,简要回顾了相关理论,并指出领域内研究存在的一些问题,在此基础上对压电变压器用陶瓷材料组分设计的原则做出了有益的补充。 为获得具有高的机电耦合系数Kp,高的机械品质因数Qm的高性能压电陶瓷,采用二次合成法制备了不同Zr/Ti比的铌锌酸铅-锆钛酸铅基(PZN-PZT)三元系压电陶瓷材料,研究了Zr/Ti比变化对陶瓷结构和性能的影响规律,发现Zr/Ti比