透波性Si3N4陶瓷铣削过程刀具-工件摩擦特性

透波性Si_3N_4陶瓷是制造天线窗的主要材料之一,铣削过程中刀具-工件摩擦特性与加工表面形貌紧密相关.本文以透波性Si_3N_4陶瓷铣削加工为研究对象,通过分析加工过程中刀具-工件接触关系得到摩擦接触区域主要集中于切削刃后刀面与工件表面;探究了不同加工机理下接触区域摩擦机理,塑性域加工摩擦机理为粘着摩擦、刀具表面粗糙度波峰犁沟摩擦和陶瓷粉末滚动摩擦,脆性域加工还包含碎裂型陶瓷颗粒犁沟摩擦;在此基础上应用已有的微观表面形态与表面接触的摩擦力及摩擦系数理论给出了Si_3N_4陶瓷与铣刀材料的摩擦系数计算公式;通过实验对分析结果进行了验证.结果表明:透波性Si_3N_4陶瓷加工机理转变的临界切深值大于0.3 mm且小于0.4 mm;摩擦系数计算公式最大误差率为20.46%,能在一定程度上反映加工过程中摩擦特性演化规律;加工机理初始转变阶段,摩擦系数值降低,且摩擦系数对表面粗糙度影响呈现三阶多项式分布规律.该研究为提高透波性Si_3N_4陶瓷铣削加工表面质量提供了参考.     

碳化硅添加对氮化硅转化为碳化硅晶粒形貌的影响

以氮化硅(Si_3N_4)、石墨为原料,碳化硅(SiC)为添加剂,利用Si_3N_4转化法制备出形貌变化的等轴状和长柱状SiC晶粒,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能量色散X射线谱对产物的结构与微观形貌进行了表征,重点研究了SiC添加量对SiC形貌的影响及其影响机理。结果表明,SiC的添加有助于Si_3N_4转化为α-SiC,并影响其形貌和尺寸。随着SiC添加量的增加,制得的SiC晶粒由长柱状转变为等轴状,晶粒的尺寸也急剧减小。高温条件下,Si_3N_4首先分解为硅蒸气和氮气,硅蒸气又与石墨发生气-固反应生成小晶粒的SiC,继而发生重结晶。碳化硅的添加导致晶粒缺陷也增多,由于气态硅蒸气可在晶粒缺陷处重结晶,使SiC晶粒的取向生长得到抑制,促进了等轴状SiC晶粒的生成。     

高性能Si3N4基可加工复合陶瓷的快速制备

采用SPS在1600～1650℃烧结5min可以获得致密的Si_3N_4-BN复相陶瓷,实验结果表明,随着BN体积分数的增加,BN聚集生长导致Si_3N_4-BN复相陶瓷强度总体均呈缓慢下降趋势,但仍然维持在很高的强度水平,BN体积分数为30%时三点弯曲强度接近900 MPa,而且拥有优异的可加工性能,SEM分析表明,借助SPS可以在实现Si_3N_4-BN复相陶瓷快速致密化基础上进行相组成及显微组织的调控和优化,从而改善材料的性能。     

B~(3+)/Li~+共掺杂对Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉发光性能的影响

采用液相混合-固相反应的方法,以硼氢化锂、非晶硅、金属Ca、Eu为原料,经1300℃保温4 h合成Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光(PL)光谱仪等表征方法分析样品的物相组成、微观形貌以及激发和发射光谱等特性。研究结果表明:B~(3+)/Li~+共掺杂并未改变Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉的晶体结构,合成样品除了主相为单斜晶系Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)外,还存在包覆在Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉表面的BN相;B~(3+)/Li~+共掺杂Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉的发光强度提高了2.27倍,在465 nm的蓝光激发下,发射峰位于604 nm。     

Si_3N_4对硅晶体中微缺陷的吸除

本文介绍了用CVD 技术通过SiH_4 H_2系统在硅片上沉积硬质Si_3N_4可吸除外延层和CZ 单晶中微缺陷的实验结果。证明在硅片背面生长上Si_3N_4可显著地吸除外延层中的“雾状”微缺陷,也可吸除CZ 单晶中的旋涡状微缺陷。离子探针分析指出,被吸除的杂质主要是Na、Ca、K、Mg、Cu 和O_2等。实验证明用吸除后的硅片制管,可明显地提高三极管的成品率和电特性。     

硅器件等离子体技术综述

本文简要回顾等离子体技术应用于半导体工艺的发展史。从放电化学的角度阐明等离子体对多晶硅、Si_3N_4和光致抗蚀剂的腐蚀原理及等离子体CVD法生长Si_3N_4的原理。指出等离子体技术将是半导体加工必不可少的工艺之一。     

烧结温度对BN/Si_3N_4透波材料性能和显微结构的影响

利用无压烧结技术,制备BN/Si_3N_4透波材料;研究了1 400℃、1 500℃、1 600℃和1 680℃四个烧结温度对BN/Si_3N_4透波材料致密化、弯曲强度、介电性能和显微结构的影响。结果表明:温度升高有利于β-Si_3N_4晶相的生成,烧结温度为1 600℃时,BN/Si_3N_4透波材料中针状β-Si_3N_4相和h-BN相并存;随着烧结温度的升高,气孔率单调降低,相对密度单调升高;弯曲强度、断裂韧性、介电常数和介电损耗逐渐增大;当烧结温度为1 600℃时,相对密度为74.2%,弯曲强度和断裂韧性分别为281.3 MPa和2.74 MPa/m~2,介电常数和介电损耗分别为5.01和0.010 2,可以作为航空航天飞行器的候选材料。     

OBSERVATION ON THE MICROSTRUCTURE OF SINTERED Si_3N_MgO-CeO_2 CERAMICS

The microstructure of the pressureless sin- tered Si_3N_4 ceramics with MgO-CeO_2 has been studied by TEM.The glassy phase is observed and confirmed directlyby microdiffraction.EDAX analysis results show that themain function of the CeO_2 lies in the glass phase which hard-ly contains any MgO.The cerium silicate galssy phase isgood to wet Si_3N_4 and MgO-CeO_2 is a most effective sinter-ing aid for Si_3N_4.Excessivee grain growth occurs at above1850℃,which is harmful to the mechanical properties.Mi-crocracks and dislocations are observed in the excessive largegarains     

Sialon陶瓷的无压烧结

以Si_3N_4、Al_2O_3和AlN为原料,Y_2O_3为烧结助剂,采用无压烧结制备Sialon陶瓷．对试样的体积收缩率、抗弯强度、洛氏硬度等力学性能进行测试,扫描电镜(SEM)观察表明,在无压烧结条件下,采用埋粉烧结并充N_2保护,烧结温度为1700℃,保温90min可得到Sialon陶瓷,其中成分为54%α-Si_3N_4 32%Al_2O_3 8%AlN 6%Y_2O_3的Sialon陶瓷,其抗弯强度为390．08MPa,硬度为92．5HRA,显微结构为明显的柱状晶．     

超低温高速混合式陶瓷轴承性能研究

为了改善超低温轴承在高速重载下的运转性能,利用混合式Si_3N_4陶瓷球轴承取代现有的9Cr18钢球轴承。对2种轴承工作在d_m·n值为2.14×10~6mm·r/min和最高2360 MPa接触应力条件下的运转性能参数进行了理论计算与分析。结果表明,混合式轴承中球的离心力不到钢轴承球的1/2,并且各球之间的差异以及球与套圈滚道接触角的变化明显小于全钢轴承,陀螺力矩和旋滚比也远小于全钢轴承。对轴承中球/环材料摩擦配副在常温和LN_2环境中的摩擦学性能进行了试验测试,表明Si_3N_4/9Cr18配副的摩擦系数始终比9Cr18/9Cr18配副稳定,且Si_3N_4球与9Cr18钢盘之间不会出现严重的粘着现象。在LN_2环境高速轴承台架上的考核中全钢轴承寿命不到8 min,而混合式轴承寿命超过了120 min,充分说明了在该工况下混合式轴承具有更优越的综合性能。     

黑稻壳合成氮化硅微粉反应的分数维模型研究

应用分形理论,建立了用黑稻壳颗粒合成氮化硅粉末的分数维反应模型．计算结果表明：在以氨气作为氮化气源时其合成反应速率是受化学反应控制的;达到相同的转化率时,黑稻壳颗粒表面结构的分维数越大,其相对反应时间越短．     

聚氮硅烷催化裂解原位合成碳纳米管增强SiC/Si_3N_4复相陶瓷

以聚氮硅烷为前驱体,通过催化裂解原位生成SiC/Si3N4复相陶瓷,同时原位生成碳纳米管增韧相;研究热解温度、掺杂催化剂种类对SiC/Si3N4复相陶瓷微观结构及形态的影响,运用扫描电镜、高分辨率透射电镜、X射线衍射、综合热分析进行结构分析和表征。结果表明,催化裂解可有效增强陶瓷基体的强度和实现基体与纳米相的复合和分散,并降低SiC/Si3N4复相陶瓷晶化温度。     

氮化硅基陶瓷的摩擦磨损特性研究

采用热压烧结方法制备氮化硅和氮化硅基两种陶瓷。利用球-盘式摩擦磨损试验机对氮化硅陶瓷摩擦副在室温干摩擦环境中的摩擦磨损特性试验研究。结果表明：在相同的试验条件下,加入TiC颗粒改善了Si3N4陶瓷的脆性,但耐磨性能提高不大,磨损率略优于Si3N4。Si3N4的磨损主要是磨粒磨损和脆性剥落,而TiC复合材料的磨损表现为磨粒磨损和TiC颗粒的剥落,之后剥落的TiC颗粒又作为磨粒对试样产生更大的磨损,所以导致磨损率提高。     

Si(NH)2热分解法制备Si3N4晶须的影响因素

利用Si（NH）2热分解法制备了Si3N4晶须，对实验原理和实验过程进行了详细描述，对实验中存在的温度、残留碳、微量氧、坩埚材质等可能影响晶须生长的诸多因素进行了分析讨论，说明了诸影响因素的影响程度和参与机理。通过对工艺过程中诸影响因素的控制，可以制备高质量Si3N4晶须或改性Si3N4晶须，对研究开发该法批量生产性能优异的Si3N4晶须的工作具有重要的参考意义。     

通过Cu/Ti液相扩散反应进行Si_3N_4/Cu的连接

用 Ti粉作中间层在 12 73K直接进行 Si3 N4 / Cu的连接 .用四点弯曲方法测定了不同保温时间下的连接强度 ,并对连接界面进行了 SEM、EPMA和 XRD分析 .结果表明 :通过 Cu- Ti二元扩散促使液相与氮化硅发生界面反应 ,形成 Si3 N4 / Ti N/ Ti5Si3 Ti5Si4 / Cu3 Ti2 (Si) / Cu的梯度层界面 .接头弯曲强度随着保温时间的增加 ,先增后降 .微观分析表明 :Si3 N4 与 Ti的界面反应以及 Cu、Ti、Si的相互扩散决定了接头的力学性能     

Cl+SiH4反应机理的直接动力学研究

为了研究Cl+ SiH4多通道反应体系的反应机理,采用直接动力学方法,对Cl+ SiH4进行了理论研究.在MP2/6-311 +G(d,p)水平下优化了稳定点几何构型,进行了简谐振动频率分析.利用内禀反应坐标理论得到了反应的最小能量路径(MEP),能量信息的进一步确认在QCISD(T)/6 -311 +G(d,p)水平...     

HFCVD法制备SiC材料及结构分析

采用热丝化学气相沉积(HFCVD)技术,以甲烷(CH4)和硅烷(SiH4)作为源反应气体在Si(111)衬底上生长了晶态SiC薄膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外(FTIR)等分析手段对样品结构、组分进行了分析.实验结果表明所制备的样品为SiC晶体.     

Si3N4陶瓷与不锈钢摩擦性能研究

研究了Ｓｉ３Ｎ４陶瓷与ＳＵＳ３０４不锈钢摩擦性能，认为反应烧结氧化硅的微观结构有利于储存润滑介质，同时发现水基润滑剂具有较好的润滑效果，主要原因是摩擦化学反应层的存在使摩擦系数降低，在研究基础上，将氮化硅陶瓷用作金属塑性成形模具材料，实验证明，反应烧结氧氮化硅陶瓷制造模具可成功用于不锈钢的拉深。     

大亚湾大鹏澳海域浮游植物对营养盐添加的响应

通过在大亚湾大鹏澳海域设置生态围隔,人为调控围隔水体中的营养盐（N、P、Si）的含量和组成,开展营养盐对实验海区浮游植物生长以及对叶绿素a和藻细胞密度响应的试验研究。结果表明：氮为生态围隔中的关键性营养盐,硅酸盐含量对浮游植物生长有重要作用;NH4＋-N更易被浮游植物吸收利用,PO43--P可以促进浮游植物对NO3--N的吸收;N、P更易促进叶绿素a的生成,而Si更易使藻细胞分裂生长加速。     

丹拉高速公路K10＋428分离式立交桥桩基钻孔施工及坍孔处理

对丹拉高速公路K10＋428分离式立交桥基础工程施工中孔口坍塌的原因进行了分析,简要介绍了孔口坍塌的预防措施和简易处理方法．