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利用选区激光烧结工艺制备了WC-10%Co颗粒增强Cu基复合材料,其中WC-Co和Cu的质量比为30:70.X射线衍射和扫描电镜分析证实,粉末激光成形是基于液相烧结机制,其中Cu,Co充当粘结相,WC充当增强相;而激光作用的非平衡性导致形成亚稳相CoC0.25.WC增强颗粒具有3种典型形态(未熔且团聚、部分熔化且部分团聚、熔化且弥散),表明粒径较大的WC以颗粒重排为主要成形机制,而粒径较小的WC则以溶解-析出为主导机制.烧结试样显微硬度平均值HV0.1为3898 MPa,且分布平稳.

关键词: 选区激光烧结 , 金属基复合材料 , WC-Co , Cu , 显微组织 , 显微硬度

选区激光烧结聚苯乙烯/Al2O3纳米复合材料研究

张坚 , 徐志锋 , 郑海忠 , 黄因慧

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.02.016

在采用选区激光烧结法成功地制备出纳米粒子较均匀分散于基体中的聚苯乙烯/Al2O3纳米块体复合材料的基础上,通过试验观察和微观结构分析,着重就激光功率和扫描速度两种关键参数对烧结成形性的影响进行了研究,同时对相同工艺条件下的纳米复合材料与纯聚苯乙烯烧结件的力学性能进行了比较.结果表明:纳米复合材料的缺口冲击强度提高了20%～50%,其最大值达到10.1 kJ/m2;而洛氏硬度值仅增加约5%.

关键词: 聚合物基纳米复合材料 , 选区激光烧结 , 烧结工艺 , 力学性能

金属粉末激光快速成形的工艺及材料成形性

胡孝昀 , 沈以赴 , 李子全 , 顾冬冬 , 史长根

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.03.020

对比了3类金属粉末激光快速成形工艺:选区激光烧结;选区激光重熔,或称选区激光熔覆;以及直接激光沉积,或称激光净成形.提出了其分类依据是金属粉末与激光的作用机制,以及由此导致的金属粉末激光成形机理.综述了上述3类激光快速成形工艺的成形原理、成形材料及工艺优劣,分析了"球化"效应、翘曲变形、以及裂纹等对金属粉末激光成形性的影响规律及相应解决措施.

关键词: 激光快速成形 , 选区激光烧结 , 选区激光重熔 , 选区激光熔覆 , 直接激光沉积 , 激光净成形

选区激光烧结WC-10%Co颗粒增强Cu基复合材料的显微组织

顾冬冬 , 沈以赴

稀有金属材料与工程

利用选区激光烧结工艺制备了WC-10%Co颗粒增强Cu基复合材料,其中WC-Co和Cu的质量比为30:70.X射线衍射和扫描电镜分析证实,粉末激光成形是基于液相烧结机制,其中Cu,Co充当粘结相,WC充当增强相;而激光作用的非平衡性导致形成亚稳相CoC0.25.WC增强颗粒具有3种典型形态(未熔且团聚、部分熔化且部分团聚、熔化且弥散),表明粒径较大的WC以颗粒重排为主要成形机制,而粒径较小的WC则以溶解-析出为主导机制.烧结试样显微硬度平均值HV0.1为3898 MPa,且分布平稳.

关键词: 选区激光烧结 , 金属基复合材料 , WC-Co , Cu , 显微组织 , 显微硬度

核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子的表征及增韧选区激光烧结聚苯乙烯的研究

张坚 , 郑海忠 , 徐志锋 , 孙胜伟 , 刘越华

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.03.007

运用TEM,FTIR对乳液聚合方法制备纳米Al2O3/PS复合粒子结构进行了表征,结果表明,制备出的复合粒子具备以纳米氧化铝为核、以聚苯乙烯为壳的核壳式结构;并将核壳式复合粒子用来增韧选区激光烧结聚苯乙烯,结果发现,其缺口冲击强度达到12.1kJ/m2,较纯聚苯乙烯提高了50%左右,比添加未经任何改性处理纳米氧化铝粒子的复合材料提高了30%;利用FE-SEM对试件的冲击断面进行了微观结构分析,结果表明:核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子改善了纳米粒子与基体表面极性的差异,增强了其与聚合物基体之间的界面相容性,从而改性了选区激光烧结制备聚苯乙烯基复合材料,并很好地起到增韧的效果.

关键词: Al2O3/PS复合粒子 , 核壳式结构 , 乳液聚合 , 选区激光烧结 , 增韧

316不锈钢藕状多孔结构的选区激光烧结制备

吴鹏 , 沈以赴

稀有金属材料与工程

研究了一种新型的制备金属藕状多孔结构技术--选区激光烧结,着重说明该技术的基本原理和工艺过程,并利用此制备技术成功获得了藕状多孔试样.利用SEM分析了316不锈钢藕状多孔试样的微观孔隙特征,并测定其孔隙率,结果表明其孔径大小分布均匀(2～4 μm),平均孔隙率约为60%,孔隙贯通性良好;初步探讨了选区激光烧结制备316不锈钢藕状多孔结构的成形机制.

关键词: 316不锈钢 , 藕状多孔金属 , 选区激光烧结 , 微观组织 , 孔隙率

基于选区激光烧结技术的纳米Al2O3改性PS的试验

徐志锋 , 张坚 , 郑海忠 , 黄因慧

高分子材料科学与工程

基于选区激光烧结(SLS)技术,采用表面未处理和表面处理的纳米Al2O3对聚苯乙烯(PS)进行改性试验,并研究了纳米Al2O3用量对其冲击强度、硬度的影响.结果表明,SLS合成制备出了纳米Al2O3在PS基体中分散较均匀的纳米复合块体材料.同时,在相同的SLS工艺参数作用下,纳米Al2O3粒子表面预处理的烧结件的缺口冲击韧性较表面未处理的有显著提高;而硬度几乎不受影响.纳米Al2O3含量6%,缺口冲击韧性最好,达到了11.7 kJ/m2;而纳米含量的变化对硬度的影响不明显.

关键词: 纳米复合材料 , 纳米Al2O3 , 聚苯乙烯 , 选区激光烧结 , 制备工艺 , 力学性能

金属粉末成形技术若干进展

钟仁显 , 卢百平

材料导报

金属粉末成形技术是一种高效、近净成形的先进制造技术,在许多领域有着广泛应用.就近几年粉末成形技术的发展,着重评述了几种粉末成形技术的原理和特点,并时其存在问题及发展趋势进行了讨论.同时指出金属注射成形、选区激光烧结及电场活化烧结技术是今后粉末成形技术的发展方向.

关键词: 金属粉末成形 , 粉末冶金 , 金属注射成形 , 选区激光烧结 , 电场活化烧结技术

颗粒增强铜基复合材料的选区激光烧结制备

顾冬冬 , 沈以赴

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.01.009

利用选区激光烧结制备了亚微米WC-10%Co颗粒增强Cu基复合材料.利用X射线衍射仪、扫描电镜及原子力显微镜表征了激光烧结试样的显微组织.结果显示: WC增强颗粒或部分熔化且圆滑化,或完全熔化且原位析出;与基体具有连续相容的冶金结合界面.研究了工艺参数(激光功率、扫描速率、铺粉厚度)对烧结试样组织及性能的影响.结果表明,增加激光功率能改善增强颗粒与基体的界面结合性能.激光扫描速率大于0.05 m/s时,能提高增强颗粒分散均匀性.铺粉厚度降至0.30 mm以下,有利于提高烧结成形致密度.

关键词: 选区激光烧结 , 金属基复合材料 , 颗粒增强 , 显微组织 , WC-Co