王霖林
,
杨现锋
,
张振庭
,
谢志鹏
稀有金属材料与工程
分别对Y-TZP陶瓷粉的石蜡基热脱脂体系和水溶性的聚乙二醇(PEG)基水脱脂体系的脱脂过程和机理进行了研究.研究表明,由石蜡基注射料在空气中的热失重曲线制定的脱脂制度,脱脂过程耗时47 h;而通过宽分子量的PEG得到水基粘结剂体系,注射成型后的坯体在40 ℃的水中浸泡2 h,可以除去65%的PEG,坯体外观良好.通过SEM证明了此时形成了由外到内的孔道;然后可以不用埋粉进行快速热脱脂,6 h可基本脱除剩余粘结剂.最后,2种脱脂体系均得到了强度高于800 MPa的烧结样条.
关键词:
陶瓷注射成型
,
热脱脂
,
水脱脂
杨现锋
,
谢志鹏
,
刘冠伟
,
肖冰
稀有金属材料与工程
对比了活性碳、γ-Al_2O_3、ZrO_2粉、α-Al_2O_3和刚玉等5种埋粉对热脱脂中低分子量粘结剂脱除速率及传质过程的影响.结果表明比表面积高的活性碳和γ-Al_2O_3对脱脂的促进作用可以保持低分子量粘结剂脱除的整个过程,而低比表面积的刚玉粉、α-Al_2O_3粉、ZrO_2粉则只在起始阶段起作用.空气气氛和低比表面积埋粉的热脱脂过程可以用扩散传质方程描述,而高比表面积埋粉对传质的促进作用体现在液相抽吸和气体吸附两个方面,气体吸附作用不能在扩散方程中得到体现.
关键词:
注射成型
,
脱脂
,
埋粉
杨现锋
,
李勇
,
赵巍
,
徐协文
,
黄金星
,
吕永慧
材料热处理学报
采用熔盐法在不同温度下合成了片状Bi4Ti3O12,利用XRD、SEM等表征了产物的晶体结构和微观形貌,采用亚甲基蓝模拟污染物测定了产物的光催化性能.结果表明,680℃温度处理条件下,Bi4Ti3O12的主晶相开始形成,700～1100℃温度区间内,Bi4Ti3O12晶体结晶完全,为单一的正交相晶体.低温下制备的晶粒小、比表面积大的粉体具有较强的吸附作用,但光催化作用弱.1000℃烧结条件下的Bi4Ti3O12晶体,晶粒发育完整,形貌规则,有利于光催化性能的提高,对于60 mg/L的亚甲蓝溶液,3h内在500W氙灯模拟可见光下对亚甲基蓝降解率达到90％.
关键词:
钛酸铋
,
熔盐法
,
光催化
谢志鹏
,
杨现锋
,
贾翠
,
肖冰
稀有金属材料与工程
测定了不同温度下的水脱脂速率随时间的变化,根据改进的动力学返程计算得到了不同阶段的表观扩散系数.随着脱脂深度的增大,水脱脂从溶解控制阶段转变为扩散控制阶段,表观扩散系数降低.测定了不同几何尺寸坯体脱脂率随时间的变化,得到统一的动力学方程.根据表观扩散系数和工艺参数之间的关系,定性预测了陶瓷分体固相含量、水溶性组分含量以及有机粘结剂分子量对水脱脂能力的影响.
关键词:
注射成型
,
水脱脂
,
传质
,
扩散系数
杨现锋
,
徐协文
,
刘其城
,
谢志鹏
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.028
用高温渗碳方法制备氧化锆陶瓷,研究了渗碳温度和时间对表面电阻率和维氏硬度的影响.结果表明,高温渗碳后在氧化锆陶瓷表面形成了改性层;随着渗碳温度的提高和渗碳时间的延长表面电阻率下降,维氏硬度升高.渗碳温度为1450℃、渗碳时间为3h的氧化锆陶瓷,其表面电阻率由1014 Ω/□低至107Ω/□,维氏硬度略有升高达到14 GPa.显微结构和组成分析结果表明,在氧化锆陶瓷表面形成了约3μm的改性层.结果证实,C元素的浓度从表面到内部逐渐降低,在内部主要以单质形式存在,在表层主要以单质C及ZrC085形式存在,使其具有防静电性能.
关键词:
无机非金属材料
,
渗碳
,
表面电阻率
,
氧化锆
李勇
,
徐协文
,
杨现锋
,
谢志鹏
无机材料学报
doi:10.15541/jim20130690
以3Y-TZP陶瓷为基体,采用还原Fe粉包埋、高温浸渗的表面改性方法,制备防静电性能与力学性能兼备的ZrO2陶瓷.研究了浸渗时间、浸渗温度对ZrO2陶瓷表面电阻率及硬度的影响,结果表明:随着浸渗时间延长,浸渗温度升高,表面电阻率降低,硬度下降.在1000℃浸渗4h,ZrO2防静电陶瓷表面电阻率由1014 Ω/□以上降低至8.3× 107Ω/□,硬度由12.7 GPa降低至11.23 GPa.采用XRD、SEM、XPS等方法对防静电ZrO2陶瓷的显微结构、化学组成及防静电机理进行了分析.结果表明,浸渗过程中,发生由t-ZrO2转变为m-ZrO2相变;Fe元素以Fe3O4、FeO、单质Fe的形式存在晶界处,从而使ZrO2陶瓷具备了防静电性能.
关键词:
氧化锆陶瓷
,
防静电
,
表面电阻率
,
高温浸渗
王霖林
,
谢志鹏
,
杨现锋
稀有金属材料与工程
陶瓷粉体在高分子粘结剂中的分散性以及注射喂料的流动性是陶瓷粉末注射成型的关键因素.由于高分子的分子结构和物理形态与陶瓷粉体不同,导致两者相容性差.并且陶瓷粉体表面自由能较高,与高分子粘结剂混合过程中会有团聚的倾向.本研究采用硬脂酸对氧化锆粉进行表面改性,降低了粉体的表面自由能,提高了喂料的均匀性.改性后的陶瓷粉体表面由亲水性变为亲油性,提高了粉体与粘结剂的相容性,降低了喂料体系的粘度.
关键词:
陶瓷注射成型
,
表面改性
,
相容性
,
表面能
谢志鹏
,
刘伟
,
杨现锋
中国材料进展
陶瓷注射成型(CIM)是将聚合物注射成型方法与陶瓷制备工艺相结合而发展起来的一种制备陶瓷零部件的新工艺.目前,陶瓷注射成型己广泛用于各种陶瓷粉料和各种工程陶瓷制品的成型.用该工艺制备的各种精密陶瓷零部件,已用于航空、汽车、机械、能源、光通讯、生命医学等领域.主要从陶瓷注射成型过程、粉体表面改性、脱脂新工艺、微注射成型、国内外研究和应用等方面就陶瓷注射成型的发展过程作了系统的阐述.最后对陶瓷注射成型技术进行了展望.
关键词:
陶瓷粉末
,
注射成型
,
精密陶瓷部件
杨现锋
,
谢志鹏
,
黄勇
稀有金属材料与工程
采用硬脂酸表面改性以改善陶瓷颗粒表面和有机粘结剂的相容性.结果表明,硬脂酸和陶瓷颗粒表面之间发生了稳定的化学结合,提高了注射喂料的流动性和坯体的强度.坯体显微结构分析表明,表面改性促进了粉体在有机粘结剂中的稳定分散.粉体表面改性明显提高了水脱脂速率,坯体7 h脱脂率达到了88%,脱脂过程中水溶性组分在坯体中的表观扩散系数为1.14×10-7cm2/s.
关键词:
氧化锆
,
注射成型
,
粘结剂
,
表面改性
,
脱脂
杨现锋
,
谢志鹏
,
刘伟
材料热处理学报
对比分析了刚玉粉、α-Al2O3粉、γ-Al2O3粉和活性碳粉4种埋粉条件下热脱脂机理、传质途径和脱脂速率。结果表明当埋粉为高比表面积的活性碳和γ-Al2O3时,液相传质在低分子量粘结剂脱除的整个过程中起主导作用,而对于低比表面积的刚玉粉和α-Al2O3埋粉,液相传质主要存在于起始阶段,中、后期以气相传质为主。扩散传质方程描述了空气气氛、刚玉粉和α-Al2O3低比表面积埋粉的热脱脂过程。计算了热裂解、氧化裂解和液相挥发3种传质途径下气相产物在坯体内的扩散过程的综合扩散系数。
关键词:
注射成型
,
热脱脂
,
动力学
