复合镀层中纳米SiO2含量的测定方法研究

纳米复合镀层中纳米粉体含量的测定目前主要采用重量法和表面能谱分析法,而这2种方法都存在较大的局限性。提出采用紫外-可见分光光度法测定复合镀层中纳米SiO2的含量。以pH=1的HNO3溶液、NiSO4-HNO3溶液、CuSO4-HNO3溶液、ZnSO4-HNO3分别作为空白液来模拟复合镀层的溶解液。通过试验确定了测定波长,试验发现测定的标准曲线线性都非常理想、采用该法与重量分析法分别测定了待测液中纳米SiO2的含量,并对其误差进行了比较,结果表明该法的准确度高,其平均相对误差(1．05％)远远小于重量分析法,而且更省时。     

聚芳醚腈酮/SiC/Si3N4耐高温耐磨纳米复合涂层研究

以新型耐高温聚芳醚腈酮(PPENK)树脂作为涂料成膜物质,纳米SiC和Si3N4共同作为耐磨填料,制备了一系列新型耐高温耐磨PPENK/SiC/Si3N4纳米复合涂料。对复合涂层的摩擦学性能及热性能进行研究,通过扫描电镜(SEM)观察涂层磨损表面形貌,分析涂层磨损机理。结果表明:纳米SiC和Si3N4填料能有效改善纯PPENK树脂涂层的摩擦磨损性能。当PPENK树脂含量为22%,m(SiC)∶m(Si3N4)为3∶2时,涂层摩擦系数最小;当PPENK树脂含量为20%,纳米填料m(SiC)∶m(Si3N4)为1∶1时,涂层磨损质量损失最小。热重分析(TGA)表明无机纳米填料的加入对涂层的热性能有略微增强的作用。PPENK/SiC/Si3N4纳米复合涂层的磨损机理以粘着磨损为主,兼有犁耕磨损。     

纳米Si3N4/ACM复合材料的力学性能和硫化性能研究

采用大分子表面处理剂LMPB-g-KH570对纳米Si₃N₄表面进行修饰。利用共混技术制备了纳米Si₃N₄/ACM复合材料。利用RPA-8000、SEM、TEM等测试技术,对纳米复合材料的微观结构和性能进行了分析和评价。结果表明,大分子表面改性剂能有效改善复合材料的微观界面结构,促进纳米Si₃N₄在橡胶基体中的有效分散,橡胶硫化性能得到改善,力学性能得到提高。添加2.0份改性纳米Si₃N₄/ACM复合材料,胶料正硫化时间减少38 s,拉伸强度提高24.8%,撕裂强度提高3.39%。     

Si3N4粉粒度对振荡压力烧结Si3N4陶瓷的影响

为了提高Si₃N₄陶瓷的烧结致密度,采用振荡压力烧结工艺分别在1 745和1 775℃制备了Si₃N₄陶瓷,主要研究了Si₃N₄粉的粒度（平均粒径分别为0.4、2.0、2.3μm）对Si₃N₄陶瓷的显微结构和性能的影响。结果显示：1)在两种温度的振荡压力烧结工艺下,由三种不同粒度的Si₃N₄粉制备的Si₃N₄陶瓷的相对密度都很大,为99.65%～99.86%,彼此相差很小。2)由平均粒径为0.2μm的Si₃N₄粉在1 745℃烧结制备的试样的微观结构最均匀,其β-Si₃N₄晶粒平均长径比、抗弯强度和维氏硬度均最大,分别达到5.0、（1 364±65） MPa和（15.72±0.8） GPa;由平均粒径为2.3μm的Si₃     

TiN/Si3N4复合材料的磁控溅射制备及其电性能研究

利用直流反应磁控溅射法在Si3N4陶瓷基体上制备了TiN导电薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDS)对薄膜的物相组成以及表面形貌进行分析,表明TiN薄膜均匀,且与基体有较强的附着力。采用SZ82型四探针测试仪对薄膜进行了方阻随厚度变化的分析,表明薄膜的厚度对薄膜的电性能有很大的影响。     

不同复合烧结助剂对气压烧结Si3N4陶瓷性能的影响

以Y₂O₃/Al₂O₃、Al₂O₃/MgO和Y₂O₃/Al₂O₃/MgO等为复合烧结助剂,研究烧结助剂类别及烧结温度（1 750、1 800、1 850℃）对气压烧结Si₃N₄陶瓷致密化、显微结构以及力学性能的影响。结果表明：以Y₂O₃/Al₂O₃为烧结助剂所制备样品的抗折强度、硬度和断裂韧性优于其他两种复合助剂制备试样的;Y₂O₃/Al₂O₃复合助剂有利于显微结构中高长径比β-Si₃N₄晶粒的形成。当烧结温度为1 800℃时,以Y₂O₃/Al₂...     

SiC原料颗粒级配对Si3N4结合SiC复合陶瓷材料的影响

采用SiC粉和Si粉高温氮化反应烧结制备Si3N4结合SiC复合陶瓷材料。研究四种SiC原料粉体(0-1mm、74μm、44μm、和0.5μm)中三种不同粒度不同含量颗粒级配对Si3N4结合SiC复合陶瓷材料的影响。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对试样的物相和显微结构进行表征,并对试样的耐压强度等力学性能进行测试。结果表明:采用三种SiC较细粉体颗级配且如下组成:74μm的含量为5 wt%,44μm的含量为10 wt%,0.5μm的含量为35 wt%,所制备的Si3N4结合SiC陶瓷材料的基本烧结性能较好,其体积密度为2.43g/cm3,耐压强度为324MPa。     

B4C对Si3N4/Si2N2O结合SiC材料抗热震性能的影响

首先以Si粉、SiO₂微粉为原料,先在700℃空气气氛处理,然后在1 400℃氮气气氛下合成Si₂N₂O,研究了B₄C添加量(外加质量分数分别为0、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%)对Si₂N₂O合成效果的影响。然后根据B₄C最优加入量,先在700℃空气气氛保温5 h,然后在1 400℃氮气气氛保温5 h制备了Si₃N₄/Si₂N₂O结合SiC试样。采用1 300℃风冷5次后试样的抗折强度保持率评价其抗热震性,分析了热震前后试样的物相组成和显微结构。结果表明：1)合成Si₂N₂O的B₄C最优添加量为3%(w);在700℃空气处理时,B₄C优先和气氛中O₂反应生成液相B₂O₃,为1 400℃氮...     

锦纶织物复合化学镀(Ni-P)-Si3N4纳米微粒复合镀层

采用纳米复合化学镀技术,分别于酸性和碱性镀液中在锦纶织物表面沉积了(Ni-P)-Si3N4复合镀层,对镀层表面形貌、结构和织物热性能进行了表征,并测试了化学镀织物的电磁波屏蔽和耐磨性能.研究结果表明,Si3N4纳米微粒的引入使酸性复合化学镀(Ni-P)-Si3N4镀层无定形态有所增强,碱性复合化学镀(Ni-P)-Si3...     

基于激光切割的Si3N4陶瓷断裂韧性测试方法

提出一种采用激光切割技术在Si3N4陶瓷表面预制微小切口,并结合SENB法测定陶瓷材料断裂韧性的新方法。利用连续激光束在陶瓷表面加工出切口,在三点弯曲实验前后分别运用激光共聚焦显微镜(LSCM)和扫描电镜(SEM)测量切口宽度和深度,而后计算陶瓷材料断裂韧性。在此基础上分析激光输出功率P、激光辐照光斑直径D和激光切割速率Vw与材料断裂韧性值的内在联系。结果表明:输出的激光能量密度达到陶瓷切割加工阈值后,光束在试件表面制得对应切口;切口深宽比为4.3～4.8时测得的Si3N4陶瓷断裂韧性值具有较高精度。     

A Crystalline Si3N4/Amorphous Si3N4 Composite

A composite consisting of elongated α-Si₃N₄ crystallites (5–50 (Am in diameter) embedded in an amorphous Si₃N₄ matrix was synthesized by chemical vapor deposition. The hardness and indentation fracture toughness of the amorphous matrix and of the composite have been evaluated at temperatures from ambient to 1200°C. It was found that the crystallites have relatively little influence on the hardness and indentation fracture toughness when the surrounding matrix is amorphous. However, a 1400°C heat treatment of the material results in a matrix consisting of small crystals (100 nm in diameter) surrounded by carbon-containing regions which appear to be amorphous in the TEM; TEM and EELS in nearby triple points revealed the presence of amorphous carbon. After heat treatment, the indentation fracture toughness at ambient and at 1200°C is increased due to extensive microcracking. The Vickers hardness at 1200°C also increased significantly as a result of the heat treatment. The relationship between the mechanical properties and the microstructure is discussed.     

Si3N4／纳米SiC复相陶瓷的研究

采用纳米ＳｉＣ粉体制备了Ｓｉ３Ｎ４／纳米ＳｉＣｐ复相陶瓷。研究了制备工艺、纳米ＳｉＣ含量对材料性能及显微结构的影响,并对材料显微结构特点与强韧化机制进行了分析 。结果表明：添加２０ｖｏ％〈１００ｎｍ的ＳｉＣ粉体时,复相陶瓷的室温抗弯强度达８５６ＭＰａ,当添加１０ｖｏ％上述ＳｉＣ粉体时,复相陶瓷的增韧效果最佳,断裂韧性达８．２７ＭＰａｍ＾１／２,比基体材料提高了２３％。     

Si3N4含量对Si3N4-SiC材料腐蚀性能的影响

利用Si3N4—SiC材料在冰晶石静态融盐电解质中的腐蚀实验研究材料的腐蚀性能,对腐蚀增重率进行记录分析,Si3N4的含量是影响材料腐蚀性能的重要因素,根据实验测定得出Si3N4的含量越高,Si3N4-SiC材料腐蚀程度越严重。     

纳米氮化硅陶瓷的氧化动力学研究

本文采用氧化后再氧化的实验方法,通过对纳米Si她陶瓷试样氧化行为的研究和氧化动力学的分析,讨论了纳米Si3N4陶瓷的氧化机理。结果表明,Si3N4陶瓷的氧化行为表现为氧化增量随时问的变化服从抛物线规律：（△W）^2=Kpt。提出了氧在氧化层中的向内扩散是Si3N4氧化过程中的控制步骤;得出烧结添加剂或杂质对Si3N4陶瓷氧化速度的影响。是由于改变了氧化层的组成、结构,使氧在氧化层中的扩散速度发生了变化的结论。     

反应烧结制备Si3N4-BN复合材料

以Si粉和BN粉为原料,Fe2O3为烧结助剂,采用反应烧结法于1450℃氮气气氛下制备了Si3N4-BN复合材料. 利用XRD研究了不同烧结制度和BN含量下复合材料的物相组成,利用SEM对材料断面形貌进行了观察,并测定了不同BN含量材料的显气孔率、体积密度和常温抗折强度,同时探讨了Fe2O3的助烧机理和b-Si3N4的形成机理. 研究结果表明,当氮化温度为1450℃、保温时间为45 h时,Si可完全氮化,材料中主晶相仅为Si3N4和BN. 随着BN含量的增加,相对密度和常温抗折强度下降,b-Si3N4含量增多. 当BN含量为30%时,其相对密度为73.3%,抗折强度可达52.5 MPa,同时b/a相比为3.4.     

流延法在Si3N4块体及Si3N4/BN层状材料制备中的应用

本采用流延法制备了Si3N4块体及Si3N4/BN层状材料,流延法已经在陶瓷的制备工艺中得到了广泛的应用,但是很少用于Si3N4体系,尤其是水基流延法。用流法制备Si3N4/BN层状材料时,可以较为容易地控制坯片的厚度,得到性能稳定的层状材料。     

聚酰亚胺／纳米Al2O3-SiO2和聚酰亚胺／纳米Si3N4杂化材料的结构与性能研究

将纳米Al2O3-SiO2、Si3N4分别均匀分散于聚酰亚胺（PI）前驱体聚酰胺酸中，经过热亚胺化制备了PI／纳米Al2O3-SiO2和PI／纳米鼠N4杂化材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、高温微量热天平、静态热机械分析仪和差示热分析仪对杂化材料的微观结构及热性能进行了研究，结果表明，杂化材料中聚酰亚胺和无机纳米粒子之间存在相互作用，形成了复合相态结构；加入纳米Al2O3，SiO2、Si3N4后杂化材料的热稳定性均高于纯聚酰亚胺，但并不完全随无机纳米粒子含量的增加而提高；与纯PI相比，在90～130℃的温度范围内PI-8％Al2O3-SiO2、PI-8％鼠Si3N4热膨胀系数分别降低了约11％和47％，加入8％纳米Al2O3-SiO2、Si3N4后杂化材料的热导率分别提高了约8％和13％。PI／纳米Al2O3-SiO2、Si3N4杂化材料不仅保留了PI原有的优异性能，而且充分发挥了纳米无机粒子对PI的特殊改性性能。     

(Ni-P)-纳米Si3N4复合刷镀层结构及性能研究

1引言 复合刷镀是指在镀液中纳米级的不溶性的固体形成纳米复合刷镀层.用具有很好悬浮性能的纳米Si3N4固体微粒作为复合刷镀液的第二相粒子,通过搅拌使其悬浮在镀液中,用电刷镀的方法使Ni-P合金与纳米Si3N4微粒共沉积于基体表面.它具有沉积速度快、镀层硬度高和耐磨性好等优异的性能.     

原位反应制备WSi2/Si3N4复合材料的研究

研究了Si3N4/WSi2复合陶瓷材料的特殊制备工艺过程及其显微结构.用XRD、SEM、EDX以及气孔测试仪,对每一制备过程步骤中发生的显微结构变化进行了分析.结果表明预烧过程原位生成了WSi2,氮化反应使 Si相几乎全部转化为Si3N4和WSi:,热压使α-Si3N4转化为β-Si3N4,相组成为β-Si3N4、WSi2 以及少量的WsSi3.机械强度随温度上升而增加,1200℃ 强度达988.3MPa.