一种高熵环相结构的Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN111850373B

    公开(公告)日:2021-05-18

    申请号:CN202010756071.X

    申请日:2020-07-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高熵环相结构的Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法。所述Ti(C,N)基金属陶瓷的环相结构为高熵碳化物陶瓷,其成份为(Ti,M)(C,N)固溶体;其中M选自ⅣB族、ⅤB族以及ⅥB族金属元素中的三种及以上,同时(Ti,M)(C,N)固溶体中,任意两种金属元素含量摩尔比在0.8~1.2之间。所述Ti(C,N)基金属陶瓷的制备过程中以低温碳热还原法制备纳米碳化物‑粘结相复合粉末,代替传统多元添加碳化物,同时通过更高的烧结温度以使得上述碳化物进行充分的溶解析出,以获得高熵碳化物环相结构。本发明所得金属陶瓷具有较常规金属陶瓷更高的硬度和抗高温氧化性能,可提高刀具的表面加工精度和使用寿命,广泛应用于轴承料、切削刀具、模具材料等领域。

    一种熔融态3D直写打印浆料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111646803A

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN202010545474.X

    申请日:2020-06-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种熔融态3D直写浆料及其制备方法和应用,所述熔融态3D直写打印浆料为采用改性剂对陶瓷先驱体改性,所得改性陶瓷先驱体粉末再加热至250℃~300℃所得熔融态的物质,所述陶瓷先驱体为聚碳硅烷。所述改性剂选自聚丙烯,超支化液态聚碳硅烷,液态聚乙烯基硅烷,聚二甲基硅氧烷中的至少一种。本发明首创的提供了一种熔融态的3D直写打印浆料,即是一种完全无溶剂的3D直写打印浆料,通过控制温度即可以简单的控制浆料流变性能。相比于溶液、悬浮液浆料,采用本发明中的熔融态的3D直写打印浆料制备的陶瓷结构表面十分光滑,内部几乎没有缺陷,去除了打印后的坯体需要脱除溶剂的过程,克服了溶剂对坯体的不利影响。

    一种铝电解惰性阳极用金属陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113174615B

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202110479081.8

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种铝电解惰性阳极用金属陶瓷材料及其制备方法,所述金属陶瓷材料由金属相以及陶瓷相组成;所述金属相在金属陶瓷材料的质量分数为20%‑70%,优选为38%‑62%,所述金属相包含Fe、Cu、Ni,同时还包含Cr、Co、Mn中的至少一种,所述陶瓷相包含NiFe2O4基陶瓷,本发明在已有的Fe‑Cu‑Ni合金体系中引入的Cr、Co、Mn合金元素对金属相的耐蚀层形成具有一定的促进作用,从而能够提高金属陶瓷的耐蚀性能。由于合金相的耐蚀能力得到提升,金属陶瓷中的合金相含量可以提升至50%以上,更高的合金含量可以提高金属陶瓷材料烧结活性,通过配合合适的制备工艺,能够获得具有更高致密度的(56)对比文件林启权;周行;董文正;钦椿凯.CoO和Cr_2O_3复合掺杂对金属陶瓷的致密化及抗高温氧化性的影响.材料导报.2020,(06),48-52.

    一种铝电解用梯度金属陶瓷惰性阳极材料

    公开(公告)号:CN113186568B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202110479285.1

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种铝电解用梯度金属陶瓷惰性阳极材料,其特征在于:所述金属陶瓷惰性阳极材料由外及内金属相含量呈梯度升高,陶瓷相含量梯度减少,所述金属陶瓷惰性阳极材料由芯部、包裹芯部的中部、外层组成,所述外层为纯陶瓷相,所述中部分为m层,其中与外层接触的第1层,金属相含量为15~45wt%,同时任意相邻两层中靠近芯部的第n+1层中的金属相含量相比第n层中的金属相含量高5~15wt%。该铝电解用梯度金属陶瓷惰性阳极较常规金属陶瓷具有更好的综合性能,即芯部良好的导电性,外表面耐蚀。且该惰性阳极材料各层之间的热膨胀系数匹配性好,能够在共烧过程中实现共致密。

    一种铝电解惰性阳极用金属陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113174615A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110479081.8

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种铝电解惰性阳极用金属陶瓷材料及其制备方法,所述金属陶瓷材料由金属相以及陶瓷相组成;所述金属相在金属陶瓷材料的质量分数为20%‑70%,优选为38%‑62%,所述金属相包含Fe、Cu、Ni,同时还包含Cr、Co、Mn中的至少一种,所述陶瓷相包含NiFe2O4基陶瓷,本发明在已有的Fe‑Cu‑Ni合金体系中引入的Cr、Co、Mn合金元素对金属相的耐蚀层形成具有一定的促进作用,从而能够提高金属陶瓷的耐蚀性能。由于合金相的耐蚀能力得到提升,金属陶瓷中的合金相含量可以提升至50%以上,更高的合金含量可以提高金属陶瓷材料烧结活性,通过配合合适的制备工艺,能够获得具有更高致密度的电极材料。

    一种基于凝胶注模工艺的铝电解金属陶瓷惰性阳极制备方法

    公开(公告)号:CN113172222A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110479237.2

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于凝胶注模工艺的铝电解金属陶瓷惰性阳极制备方法,包括如下步骤:将金属陶瓷粉末、有机单体、凝胶交联剂、表面活性剂加入有机溶剂中,球磨,获得金属陶瓷悬浮液,加入引发剂,获得金属陶瓷浆料;将金属陶瓷浆料浇注于模具中,陈化、脱模、干燥、排胶、烧结即得金属陶瓷惰性阳极;所述金属陶瓷悬浮液中,金属陶瓷粉末的体积分数为30‑60%;有机单体的的体积分数为15‑25%,凝胶交联剂的体积分数为1‑5%,表面活性剂的体积分数为1‑5%。本发明在采用合适配比的浆料成分的基础上,确保了金属陶瓷浇注浆料的稳定性,实现金属陶瓷惰性阳极的快速进净成形的同时,保证金属陶瓷的高致密度、高尺寸精度和成分均匀性。

    一种大规格金属陶瓷惰性电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN113172221A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110473801.X

    申请日:2021-04-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种大规格金属陶瓷惰性电极及其制备方法,所述制备方法为:将原料粉末、分散剂、有机单体,加入有机溶剂中获得混合料,然后于混合料中加入粘接剂,球磨获得金属陶瓷有机浆料,喷雾造粒,获得金属陶瓷复合粉末,成型获得金属陶瓷生坯,再将金属陶瓷生坯置于交联剂蒸汽中,反应,机加工,获得阳极生坯,脱脂、烧结即得大规格金属陶瓷惰性电极。该制备方法获得的金属陶瓷惰性具有如下效果,其中金属陶瓷的两相组织均匀,金属相因润湿性不好的烧结溢出问题得到明显缓解;金属陶瓷压坯经强化后具有较好的强度可满足机加工要求,金属陶瓷的轮廓形貌可为曲面等复杂形态,且金属陶瓷的最大等效外径可在150~400mm的尺寸。

    一种基于先驱体转化法制备多孔陶瓷的高通量直写装置和方法

    公开(公告)号:CN113043422A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110366155.7

    申请日:2021-04-06

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于先驱体转化法制备多孔陶瓷的高通量直写装置和方法,所述装置包括储料装置、流量控制装置、计算机控制装置、连接装置、混合装置,其中:所述储料装置为用于储存先驱体溶液;所述连接装置一端连接储料装置,另一端连接混合装置,将先驱体溶液由储料装置送入所述混合装置,所述混合装置的一端通过连接装置连接储料装置,另一端为出料口;所述流量控制装置用于分别控制输入所述储料装置中的各先驱体溶液的流量;所述计算机控制装置控制出料的位置和时间以及出料口的移动轨迹。基于该高通量直写设备的直写方法,实现了不同成分先驱体溶液的高通量方法制备,可以快速地进行先驱体、填料等对多孔陶瓷性能影响的研究。

    一种高熵环相结构的Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN111850373A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010756071.X

    申请日:2020-07-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高熵环相结构的Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法。所述Ti(C,N)基金属陶瓷的环相结构为高熵碳化物陶瓷,其成份为(Ti,M)(C,N)固溶体;其中M选自ⅣB族、ⅤB族以及ⅥB族金属元素中的三种及以上,同时(Ti,M)(C,N)固溶体中,任意两种金属元素含量摩尔比在0.8~1.2之间。所述Ti(C,N)基金属陶瓷的制备过程中以低温碳热还原法制备纳米碳化物-粘结相复合粉末,代替传统多元添加碳化物,同时通过更高的烧结温度以使得上述碳化物进行充分的溶解析出,以获得高熵碳化物环相结构。本发明所得金属陶瓷具有较常规金属陶瓷更高的硬度和抗高温氧化性能,可提高刀具的表面加工精度和使用寿命,广泛应用于轴承料、切削刀具、模具材料等领域。

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