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[发明专利]一种铝电解金属陶瓷阳极的流变压注制备方法-CN202310909641.8在审
发明人：何勇;张雷;熊慧文;周科朝;康潇;沈廷 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-24 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： C22C33/02 文献下载
摘要：本发明提供一种铝电解金属陶瓷阳极的流变压注制备方法，将金属陶瓷粉与有机粘结剂混炼获得物料团，将物料团成型获得阳极外壳物料，将含焊片的T型电连接导杆固定于模具的中心，并将模具预热同时将阳极外壳物料预热然后将流变压注物料经流道注入模具的空腔中，待模具冷却脱模得到含T型电连接导杆的金属陶瓷阳极坯体，将含电连接的金属陶瓷阳极坯体进行脱脂、烧结获得铝电解金属陶瓷阳极；本发明通过流变压注方法实现了异型结构金属陶瓷阳极外壳和电连接导杆的一体化近净成型，将T型导杆底部和金属陶瓷内壁紧密连接，解决了复杂结构铝电解金属陶瓷成形困难，电连接导杆易脱落的问题。
一种电解金属陶瓷阳极流变制备方法

[发明专利]一种精密构件的粉末冶金流变压制用物料及其应用-CN202310873672.2在审
发明人： 熊慧文;陈梦熊;张雷;周科朝;何勇;沈廷;康潇 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B22F1/103 文献下载
摘要：本发明公开了一种精密构件的粉末冶金流变压制用物料及其应用，所述粉末冶金流变压制用物料，由原料粉末和有机粘结剂组成，所述有机粘结剂与原料粉末的界面润湿角≤60℃，所述粉末冶金流变压制用物料中，原料粉末的体积分数为65％～80％；本发明所提供的精密构件的粉末冶金流变压制用物料，有机粘结剂与原料粉末之间具有界面高润湿的特性，原料粉末的体积分数占比较高，但低的粘结剂含量，却能保持较好的坯件强度，在加热到有机粘结剂软化点温度以上，在一定的压力作用下，在毛细管力作用力下，将发生缓慢的黏性迁移，并带动物料中粉末二次分布/颗粒重排，此阶段下，孔隙率逐渐下降，获得高均匀高致密的精密零件坯体，实现致密化过程。
一种精密构件粉末冶金流变压制物料及其应用

[发明专利]一种流变成形用近球形金属陶瓷复合粉末及其制备方法-CN202310725885.0在审
发明人： 熊慧文;张雷;周科朝;何勇;沈廷;康潇 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B22F1/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种流变成形用近球形金属陶瓷粉末及其制备方法，将陶瓷相细粉、金属相细粉、有机粘接剂混合获得混合粉料，将混合粉料压制成块，擦筛造粒后获得复合颗粒粉末，将复合颗粒粉末与金属粘结相细粉自磨球化获得核壳结构的多孔球形复合粉末，再将多孔球形复合粉末预烧结获得球形金属陶瓷复合粉末。本发明提供的流变成形用近球形金属陶瓷复合粉末的制备方法，所制备的粉末材料具有良好的流动性、填充性和足够强度，凭借近球形的颗粒外形赋予流变成形喂料和生坯高填充密度。
一种流变成形球形金属陶瓷复合粉末及其制备方法

[发明专利]一种铝电解金属阳极外壳及电连接的一体化制备方法-CN202310873392.1在审
发明人：张雷;何勇;熊慧文;周科朝;康潇;沈廷 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： B22F7/06 文献下载
摘要：本发明提供一种铝电解金属阳极外壳及电连接的一体化制备方法，将金属外壳粉末与热塑性粘接剂混炼获得半固态热物料，将半固态热物料破碎获得金属外壳喂料颗粒，将模具预热至高于软化点20～50℃，然后将预热后的喂料颗粒填充至模具中，加压，并升温至高于热塑性粘接剂软化点温度以上5～50℃流变压制获得金属外壳坯体，于金属外壳坯体的芯部填入合金内芯粉末，获得带合金内芯的惰性阳极坯体，将带合金内芯的惰性阳极坯体经烧结即得铝电解用惰性阳极；本发明通过流变压制方法实现了异形结构阳极外壳的近净成形，采用两步烧结方式可同时完成阳极外壳及电连接的致密化，过程操作简单、流程短，获得阳极具有高强度和高精度。
一种电解金属阳极外壳连接一体化制备方法

[发明专利]一种粉末冶金大型构件的流变压注制备方法-CN202310873404.0在审
发明人：张雷;何勇;熊慧文;周科朝;沈廷 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： B22F3/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种粉末冶金大型构件的流变压注制备方法，将原料粉末和有机粘结剂混炼获得物料团，将物料团成型获得流变压注物料，将流变压注物料预热至高于物料软化点温度10‑50℃，然后于20～200MPa的压力下，将流变压注物料经流道注入己预热至高于物料软化点温度10‑50℃的模具中，然后进行保压1‑60min，停止模具加热，待模具冷却，坯料固化后脱模得到大型构件坯体，将大型构件坯体进行脱脂、烧结获得大型构件，该制备方法获得的粉末冶金大型构件制品具有如下效果，其中该构件制品的形状复杂度可以较高；烧结完制品的尺寸精度控制优，且大型构件的壁厚可≥15mm，重量≥1kg。
一种粉末冶金大型构件流变制备方法

[发明专利]一种铝合金注射成型的方法-CN202211246514.6在审
发明人： 熊慧文;孙亿;易中怀;周科朝 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-10-12 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： B22F3/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝合金注射成型的方法，将铝合金粉末与粘结剂混炼，获混合料，造粒获得铝合金喂料，注射成型获得坯体，将坯体进行溶剂脱脂获得棕坯，然后于氢气气氛下进行热脱脂获得脱脂坯，最后将脱脂坯于氮气气氛下烧结即得铝合金；所述粘结剂，按质量百分比计，组成如下：蜡类粘结剂60‑80wt％、骨干粘结剂10‑40wt％、分散剂0‑10wt％。本发明方法制备的铝合金粉末喂料具有高的固相含量，低的氧含量；同时本发明公开的致密化方法可制备残碳量低和致密度高的铝合金制品。
一种铝合金注射成型方法

[发明专利]一种大规格金属陶瓷惰性电极及其制备方法-CN202110473801.X有效
发明人： 熊慧文;李志友;张雷;周科朝 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-04-29 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： B22F1/12 文献下载
摘要：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。
一种规格金属陶瓷惰性电极及其制备方法

[发明专利]一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料及其制备方法-CN202110489130.6有效
发明人：李志友;张雷;周科朝;熊慧文 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： C25C3/12 文献下载
摘要：本发明公开一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料及其制备方法，所述金属陶瓷惰性阳极材料由金属相与陶瓷相组成，其中金属相由镍、铁、铜、铝、钛、铬中至少一种组成，陶瓷相包含ZrB2陶瓷、NiFe2O4基陶瓷；所述陶瓷相在金属陶瓷惰性阳极材料中的质量分数为50～80wt％，所述ZrB2陶瓷在金属陶瓷惰性阳极材料的质量分数为5～20wt％。本发明通过在陶瓷相中采用取代部分尖晶石氧化物陶瓷，在改善金属与尖晶石氧化物陶瓷界面润湿性的基础上，降低材料烧结驱动力，细化陶瓷骨架晶粒，从而显著提升材料的综合性能，ZrB2与NiFe2O4为主形成的陶瓷骨架具有极好的抗熔盐侵蚀性能，有效缓解了金属陶瓷因金属相优先腐蚀导致陶瓷相的快速消耗腐蚀。
一种电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料及其制备方法

[发明专利]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-CN202110479237.2有效
发明人：张雷;周科朝;李志友;熊慧文 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： B22F1/107 文献下载
摘要：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。
一种基于凝胶工艺电解金属陶瓷惰性阳极制备方法

[发明专利]一种铝电解金属陶瓷惰性阳极及其近净成形制备方法-CN202110647805.5有效
发明人：张雷;周科朝;何勇;熊慧文;李志友;沈廷 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： C25C3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种金属陶瓷惰性阳极及其近净成形制备方法，所述金属陶瓷惰性阳极的结构呈“T型”，其由电连接金属导杆以及包覆电连接金属导杆的金属陶瓷外壳组成，所述金属陶瓷外壳由金属相以及陶瓷相组成，所述金属相包含Cu、Fe，同时还包含Ni、Cr、Co、Mn中的至少一种；所述陶瓷相包含NiFe2O4基陶瓷。所述金属陶瓷惰性阳极通过凝胶铸膜或3D打印净成形。本发明通过在金属相中添加合金化元素能够加快电解过程中电极表面的成膜速度，形成的稳定氧化膜稳定致密，同时本发明的金属陶瓷惰性阳极结构可以使阳极工作面具有均匀的电流密度分布，本发明所提供的金属陶瓷惰性阳极通过成份与结构的协同作用大幅提升了抗腐蚀性能。
一种电解金属陶瓷惰性阳极及其成形制备方法

[发明专利]一种铝电解用梯度金属陶瓷惰性阳极材料-CN202110479285.1有效
发明人：周科朝;张雷;李志友;熊慧文 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： C25C3/12 文献下载
摘要：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。
一种电解梯度金属陶瓷惰性阳极材料

[发明专利]一种具有正梯度环芯相的Ti(C, N)基金属陶瓷及其制备方法-CN202110285390.1有效
发明人： 熊慧文;刘全明;褚胜林;董伟 -专利权人：中南大学;惠州市明锐精密工具有限公司
申请日： 2021-03-17 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： C22C29/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有正梯度环芯相的Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法。该金属陶瓷环芯组织的外环相较内环相富W/Mo而贫N，环芯相中固溶金属元素W/Mo沿芯部至外环呈正梯度分布，具有较常规环芯相成分相反的正梯度结构。与常规环芯相的Ti(C,N)基金属陶瓷相比，正梯度环芯相结构可提升陶瓷相与粘结相的界面润湿及结合强度，降低环芯内界面的晶格错配度，有效提升Ti(C,N)基金属陶瓷的强度与抗热震性能。该金属陶瓷在保持良好强韧性的基础上，具有较常规金属陶瓷更高的强韧性和抗热震性能，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。
一种具有梯度环芯相 ti 基金陶瓷及其制备方法

[发明专利]一种制备具有仿生多孔的复杂三维结构陶瓷的方法-CN201811454986.4有效
发明人：张斗;陈何昊;廖晶晶;周科朝;熊慧文;黄玉娟;赵连仲 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-11-30 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： C04B35/571 文献下载
摘要：本发明属于三维立体结构成型范围，具体涉及一种具有仿生多孔的复杂三维结构陶瓷的制备方法。本发明通过将陶瓷先驱体溶于溶剂中并通过部分交联反应得到直写浆料，所得直写浆料经除气处理后，在定向冷场的环境下进行直写成型，然后通过冷冻干燥、交联‑裂解等工艺，获得具有仿生多孔的三维立体结构的陶瓷。本发明首次实现了直写成型及冷冻浇注技术的高效结合；克服了传统制备技术在实现多尺度孔洞结构及复杂三维结构方面的限制。
一种制备具有仿生多孔复杂三维结构陶瓷方法

[发明专利]一种铝电解用高致密金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法-CN202110479776.6在审
发明人：周科朝;张雷;李志友;熊慧文 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2021-08-06 - 主分类号： C22C1/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝电解用高致密金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法，包括如下步骤，将氧化物陶瓷粉末、金属粉末、单相氧化物陶瓷粉末、添加剂混合获得原料粉末，加入溶剂中，获得混合浆料，加入粘接剂，球磨，喷雾造粒，压制成型获得金属陶瓷生坯，脱脂，再于氧气分压下进行烧结即获得惰性阳极材料。本发明的制备方法，一方面通过在原料中额外的加入单相氧化物，另一方面在一定氧分压负压气氛中进行烧结，通过有效改善金属相与尖晶石型氧化物陶瓷的界面润湿性，有效改善金属相在陶瓷相间的铺展和分布，并有效抑制陶瓷晶粒合并长大，实现金属相的连通网络状分布，并获得烧结相对密度优于97％的铝电解用金属陶瓷惰性阳极材料。
一种电解致密金属陶瓷惰性阳极材料制备方法

[发明专利]一种铝电解惰性阳极用金属陶瓷材料及其制备方法-CN202110479081.8在审
发明人：周科朝;张雷;李志友;熊慧文 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： C25C3/12 文献下载
摘要：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。
一种电解惰性阳极金属陶瓷材料及其制备方法

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