摘要：UN燃料具有铀密度高、熔点高、热导率高、热膨胀系数低、辐照稳定性好等优点，是未来空间核电源、核火箭、快堆和ADS的重要候选燃料。本文采用金属铀粉与氮气在300～400℃直接发生化合反应，制得单相U2 N3粉末。粒度为38.3μm的 U2 N3粉末在1600℃真空热压烧结，制得相对密度为93.5％、存在少量金属铀相的U N陶瓷；而18.1μm的U2 N3粉末在1550℃真空热压烧结，制得相对密度为96.1％、不残留金属铀相的 U N陶瓷，U与N的总质量分数为99.57％，每个金属杂质含量均低于50μg/g ，氧含量为1048μg/g ，碳含量为502μg/g。U2 N3在1027℃以上将会完全分解成UN ，UN在1627℃以上也会发生分解。

摘要：以BN-MgAlON复合粉体为原料,Y2O3为烧结助剂,在N2气氛下热压烧结制备了BN-MgAlON复合材料,用X射线衍射和扫描电镜对材料的物相组成和显微结构进行了表征,研究了烧结温度对材料的物相组成、烧结性能和力学性能的影响。结果表明,在1650~1750℃可制备出致密的BN-MgAlON复合材料。材料主要成分为MgAlON、Sialon、BN和Ca YAl3O7,随烧结温度的提高,MgAlON的衍射峰逐渐增强。1750℃下所得材料结构均匀致密,材料中Al、Mg、O、N分布比较均匀。材料的抗弯强度、断裂韧性和显微硬度均随着烧结温度的升高而提高。1750℃下的材料性能最好,其体积密度为2.79 g·cm-3,显气孔率为0.3%,抗弯强度为283 MPa,断裂韧性为3.85 MPa·m1/2,硬度为15.33 GPa。并且1750℃,恒温1 h条件下烧结的得到的BN-MgAlON复合材料的抗冲刷性和耐磨性均远远优于耐磨钢B-hard-450。

摘要：研究了热压烧结B4C陶瓷的室温和高温力学强度。结果表明:气流粉碎B4C粉末(中位粒径为3.85μm)在2 150℃热压烧结10 min后,烧结体密度达到理论密度的91.6％,平均晶粒尺寸为7μm,室温抗弯强度和抗压强度分别为280和1463 MPa;振动球磨B4C粉末(0.35μm)在相同条件下的热压烧结密度达到理论密度的99.7％,室温抗弯强度和抗压强度分别为515和2780 MPa。随着温度升高,两种热压烧结B4C陶瓷的抗弯强度均缓慢降低,低于600℃,抗压强度快速降低,随后则降低缓慢。对两种热压烧结B4C陶瓷的力学强度与温度、气孔率等参数之间的关系进行了讨论。

摘要：通过对体系进行机械合金化,随后将其与Cu粉进行混合和热压烧结制备了(TiC+TiB_2)/Cu复合材料。研究表明,机械合金化促使B_4C粉末分解并向Ti粉末中的固溶形成Ti-C-B的三元混合体系,有效降低了体系的反应温度,并在随后的热压烧结中生成(TiC+TiB_2),其原因是在Ti-C-B体系中生成TiB_2相比TiB具有更低的吉布斯自由能变。当增强相含量较低时,强化相颗粒细小弥散地分布在铜基体中,且与基体界面结合良好,可显著提高复合材料的硬度;但随着含量的增加,强化相的团聚现象加剧,与基体的界面结合方式也转变为简单的机械包裹,其强化效应并不能得以体现。此外,由于机械合金化提高了体系反应的活性,有效地避免了Ti向铜基体中的固溶,当增强相的设计含量为15vol%时所制备的(TiC+TiB_2)/Cu复合材料与直接混合Cu-Ti-B_4C粉末制备的复合材料相比导电率大幅提升。

摘要：金属基金刚石砂轮具有把持力大和使用寿命长等特点,其传统制备方法常采用高温烧结成型,但高温烧结会对磨粒产生较大的热损伤,影响砂轮的性能和使用寿命。热压烧结比常压高温烧结的成型温度低,能有效减少金刚石磨粒的热损伤问题。本研究采用热压烧结方式来制备铜基结合剂金刚石砂轮节块,磨粒平均粒度尺寸为27μm。设计三因素三水平正交试验,探讨热压烧结工艺参数对金刚石砂轮节块密度、硬度和抗弯强度等物理、力学性能影响。结果表明:当烧结温度为650℃、烧结压力为25 MPa、保温时间为150 s时,金刚石砂轮节块的力学性能最好,并且实现了金刚石磨料与结合剂间牢固的冶金结合。

摘要：本文采用粉末冶金法中的叠层法在2000℃,40MPa的热压烧结条件下设计制备了无宏观缺陷的几类具有不同叠层数的块体SiC/C功能梯度材料(FGM)。所得样品结构的SEM图表明材料总体梯度特征显著,相比四层FGM样品,八层FGM样品梯度过渡趋于连续,其相邻层间界面相对模糊淡化,界面处的结合性能良好,十一层FGM样品梯度过渡更加连续线性,相邻层间界面已基本消失。500℃-室温循环淬水实验和有限元理论模拟均表明八层及大于八层的SiC/C FGM体系有效地缓和了内部热应力,具有良好的抗热震性能。

摘要：采用气流粉碎B4C粉末(中位粒径3.85μm)进行热压烧结实验,研究了热压烧结B4C陶瓷的物理性能。结果表明:于2150℃下热压烧结10min,B4C陶瓷的相对密度达到91 6%,室温杨氏模量为292 5GPa,室温泊松比为0 16;在0～1000℃范围内,随着温度升高,线膨胀系数增高,而导热系数降低,线膨胀系数和导热系数的平均值分别为4.42×10-6K-1和13.2W/(m·K)。

摘要：本文以核级碳化硼粉末为原料,按照烧结环状制品密度(2.15±0.05)g/cm^(3)(约90%T.D.)为设计基准,开展TOPAZⅡ型空间核动力装置碳化硼环状制品的热压烧结工艺及其组织与性能研究。试验结果表明,采用温度2 150℃、压力20 MPa、保温保压1 h的热压烧结工艺,可制备出满足设计密度要求的碳化硼环状制品,制品B丰度>85%,平均晶粒尺寸小于15μm,气孔尺寸小于5μm。在室温~620℃温度范围内,随着试验温度的升高,物理和力学性能呈现不同规律的变化,线膨胀系数逐渐增大,热导率逐渐降低,抗弯强度和抗压强度也逐渐降低,上述实测试验数据可作为TOPAZⅡ空间核动力装置在各种运行工况下,碳化硼环状制品是否能保证结构完整性和性能稳定性的参考依据。

摘要：实验采用α-SiC、β-SiC粉体为原料,B4C为烧结助剂,热压烧结制备SiC陶瓷。以烧结温度、保温时间、烧结压力为影响因素,设计正交试验,分析三者对SiC陶瓷烧结特性与显微结构的影响规律。研究结果表明:在烧结温度1900℃、保温时间60 min及烧结压力50 MPa的烧结条件下可以获得致密度为99.2%的SiC陶瓷,当添加10%的β-SiC后,陶瓷生成大量长柱状颗粒,同时断裂韧性和抗弯强度亦有所提高,但因固相烧结不存在弱界面结合,故对SiC陶瓷整体性能的增强有限。

摘要：采用热压烧结方法制备了稀土(Sm和Er)掺杂的α-Sialon陶瓷。通过添加不同稀土,研究了α-Sialon陶瓷的致密化过程和显微结构变化,借助XRD、SEM等手段对样品的物相、显微结构形貌进行了表征。结果表明:各组份主晶相都为α-Sialon,经过1700℃烧结的样品显微形貌呈等轴状细小晶粒,1780℃烧结样品的显微形貌则以长柱状为主;掺杂Sm样品的长晶粒数量最多,粒径最小,长径比也最大;同时掺杂Sm和Er的样品比单一掺杂的样品的致密度要大。