磁化成形法制备ZrO2/Ni与ZrO2/Co功能梯度材料研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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磁化成形法制备ZrO2/Ni与ZrO2/Co功能梯度材料研究

项目名称：磁化成形法制备ZrO2/Ni与ZrO2/Co功能梯度材料研究
项目类别：面上项目
批准号：50471041
申请代码：E010503
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：严密
负责人职称：教授
依托单位：浙江大学
批准年度：2004

中文摘要：

本项目研究磁化成形法制备ZrO2/Ni和ZrO2/Co功能梯度材料的关键科学问题，利用金属Ni、Co和陶瓷ZrO2完全不同的磁性质，将ZrO2－Ni或ZrO2－Co混合浆料在磁场中成形、固结，使铁磁性的Ni或Co 与弱磁性的ZrO2在成形过程中向特定方向偏聚，形成所需的成分梯度，从而制备成功能梯度材料。本项目重点研究材料中成份（组织结构）分布的预测和控制等关键问题，为磁化成形法制备功能梯度材料奠定基础，是一项开创性的工作，不仅创造了一种新的简便的功能梯度材料制备方法，使人们可以在较大成分范围内制备不同厚度的ZrO2/Ni和ZrO2/Co梯度材料，而且在研究过程中将成分（组织结构）分布的预测、控制与强磁－弱磁混合浆料在磁场中的运动动力学和流变学有机结合，研究方法也具有创新性。因此，本项目具有重要的理论意义和应用价值。

中文主题词：功能梯度材料;磁化;成形

英文摘要：

Functionally gradient material

英文主题词： Functionally gradient material

结论摘要：

本项目开展了磁化成形法制备ZrO2/Ni和ZrO2/Co功能梯度材料重要科学问题的研究，利用金属Ni、Co和陶瓷ZrO2不同磁性，使ZrO2－Ni或ZrO2－Co混合浆料在磁场中成形、固结，铁磁性的Ni、Co 与弱磁性的ZrO2在成形过程中分别向特定方向偏聚，制备功能梯度材料。项目研究了浆料流动性和浆料制备，进行了磁场中粒子分布的Mento Carlo模拟，研究了主要工艺参数对成分梯度形成速率和固结样品成分分布的影响，制备了成分与组织连续改变、致密度高的ZrO2/Ni和ZrO2/Co系列功能梯度材料，分析测试了ZrO2/Ni和ZrO2/Co系列复合材料的密度、致密度、显微结构和硬度，进行了各制备环节的工艺优化和集成。通过本项目研究，认识了磁场强度、强磁相性质、颗粒粒度、浆料粘度等主要工艺参数对ZrO2/Ni、ZrO2/Co功能梯度材料成分分布和组织结构的影响，建立了反映金属－陶瓷两相分离速度和分离程度的物理和数学模型。同时，进行了相关永磁和软磁材料的制备和性能研究，制备了高性能永磁和软磁材料，并进行了磁路设计改进和优化了磁化成形制备设备。

成果综合统计