多孔氮化硅陶瓷的制备及应用现状

综述了多孔氮化硅陶瓷目前的研究进展,介绍了添加造孔剂法,成型和烧结工艺中造孔法,干燥及其它工艺造孔法等方法制备多孔氮化硅陶瓷,最后展望了多孔氮化硅陶瓷在催化剂载体,气体过滤器以及航空透波材料等领域的应用。     

固相含量对多孔Si3N4显微结构及性能的影响

以氮化硅为原料,以叔丁醇为溶剂,采用凝胶注模成型工艺,在无压烧结温度1780℃、保温时间1.5h、流动氮气气氛下,成功制备出具有高强度和高气孔率的多孔氮化硅陶瓷透波材料.通过对材料的密度、孔隙率、压缩强度和介电性能测试及显微组织观察,系统分析了固相含量对透波多孔陶瓷性能的影响.研究结果表明:随着固相含量的提高,孔隙率与...     

氮化硅陶瓷在四大领域的研究及应用进展

氮化硅陶瓷不仅具有较高的力学性能还具有良好的透波性能、导热性能以及生物相容性能,是公认的综合性能最优的陶瓷材料。作为轴承球的致密氮化硅陶瓷广泛应用在机械领域;作为透波材料的多孔氮化硅陶瓷广泛应用在航空航天领域;随着对氮化硅陶瓷材料的深入研究,其在导热性和生物相容性方面的优异特性逐渐被科研工作者认识并得到开发和应用。本文详细阐述了氮化硅粉体的制备方法,并综述了氮化硅陶瓷作为结构陶瓷在机械领域和航空航天领域的研究进展,此外还介绍了其作为功能陶瓷在半导体领域、生物制药领域的研究和应用现状,最后对其未来发展进行了展望。     

高比强多孔Si_3N_4陶瓷透波材料的研究

通过采用Y_2O_3,Al_2O_3作为烧结助剂,气氛压力烧结工艺,成功地制备出了高强度多孔Si_3N_4陶瓷透波材料。通过SEM对材料微观结构进行了研究。实验结果表明:在适当的工艺下可以制得弯曲强度大于160 MPa,气孔率50%的多孔氮化硅陶瓷。并讨论了多孔氮化硅形成的机制和高强度的主要原因。     

影响多孔氮化硅结构陶瓷材料性能的因素

多孔氮化硅陶瓷是一种新型功能陶瓷,它密度低,气孔率高,相对介电常数较小,抗腐蚀耐热性能良好,使用寿命长,且相对介电常数可以根据气孔率的多少进行调节,可在较大温度范围内正常使用,优异的性能使其在航天透波天线罩材料方面有很大的应用空间,是一种理想的新型高性能天线罩候选材料,已被广泛应用于航空航天,民用设备等领域。本文主要分析了多孔氮化硅结构陶瓷材料性能的影响因素。     

多孔氮化硅结构陶瓷材料性能影响因素分析

多孔氮化硅陶瓷是一种新型功能陶瓷,它密度低,气孔率高,相对介电常数较小,抗腐蚀耐热性能良好,使用寿命长,且相对介电常数可以根据气孔率的多少进行调节,可在较大温度范围内正常使用,优异的性能使其在航天透波天线罩材料方面有很大的应用空间,是一种理想的新型高性能天线罩候选材料,已被广泛应用于航空航天,民用设备等领域。文中分析了多孔氮化硅结构陶瓷材料性能的影响因素。     

多孔陶瓷透波材料研究现状及进展

综述了多孔陶瓷透波材料的选择、制备工艺、应用及研究现状。指出CVD/CVI工艺是目前制约我们国家在该领域发展的核心技术,CVD/CVI法在多孔陶瓷透波材料上开展致密化研究是研制高性能透波材料的关键。     

多孔氮化硅陶瓷作为罩体材料的应用研究

多孔氮化硅陶瓷由于其良好的弯曲强度、介电性能在航天航空领域得到了广泛应用。本文对多孔氮化硅陶瓷作为罩体材料的应用进行研究,对其作为防热承力材料进行温度场计算及试验研究,通过仿真及试验研究得出,多孔氮化硅陶瓷作为罩体材料耐热温度达到1400℃,热结构匹配及抗热震性能良好,能够满足某高速飞行器的使用要求。     

多孔氮化硅微观组织结构对力学性能的影响

通过添加造孔剂苯甲酸,利用气氛压力烧结技术制备出了不同气孔率(40%～70%)的多孔氮化硅陶瓷,研究了显微结构对材料力学性能的影响;通过分析发现发育较好的长柱状β-氮化硅晶粒保证了材料获得良好的室温力学性能;而材料密度低、晶粒发育不完全是多孔氮化硅陶瓷力学性能下降的主要原因。本文制备的多孔氮化硅断裂形式为沿晶和穿晶断裂模式,当陶瓷气孔率为52%时,弯曲强度为195MPa。     

基于lamb波在氮化硅陶瓷叶片及其作摩擦材料镀层传播特性的研究

氮化硅陶瓷以其高强度、耐磨损及高化学稳定性等优越性能被应用于燃气轮机涡轮的静叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料中。其应用的关键是避免制备过程中形成的缺陷。利用Lamb波具有传播距离远、检测速度快的特点实现氮化硅陶瓷静叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料缺陷检测。采用二分法绘制lamb波在燃气轮机氮化硅陶瓷涡轮叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料中的频散曲线,并给出了lamb波检测其缺陷时选择的模态和频厚积范围,应该选择能量高、波形好、不易发生模式转换的模态,为实践检测氮化硅陶瓷涡轮叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料缺陷提供理论依据。     

High performance porous Si3N4 ceramics prepared by coated pore-forming agent method

Coated pore-forming agent method (CPFAM) was introduced to improve the pore-forming agent method (PFAM) for the preparation of porous silicon nitride ceramics. Using SEM in combination with measurements of porosity and flexural strength, it has been found that the flexural strength of the porous silicon nitride ceramics produced with the CPFAM method is significantly higher than those without the coating process: a 100% increase in flexural strength for samples with a porosity of 50%. The porous silicon nitride ceramics also have a very low dielectric constant, which is ideal for applications in wave-transmitting systems. The enhanced mechanical strength of the silicon nitride made by the CPFAM method is a result of a more uniform distribution of the spherical pores and the formation of a dense layer of rod-like microstructures near the surface of the pores.     

多孔氮化硅陶瓷的研究进展

综述了多孔氮化硅陶瓷材料的国内外研究现状和进展,介绍了多孔氮化硅陶瓷的主要制备方法,分析了微观组织对多孔氮化硅陶瓷力学性能的影响,并与其他多孔陶瓷进行了性能比较,最后展望了多孔氮化硅陶瓷的发展前景.     

氮化硅陶瓷牙科修复材料研究进展

氮化硅具有比氧化铝、氧化锆等牙科陶瓷修复材料更好的力学性能、化学稳定性和生物相容性,已经用于生物骨科修复.近年来陆续有学者将氮化硅陶瓷引入到牙科修复领域,文章在介绍氮化硅陶瓷性能特点的基础上,综述了氮化硅陶瓷牙科种植体、氮化硅桩核冠及氮化硅饰面瓷的研究进展,并展望了氮化硅在牙科修复领域的未来研究方向.     

Silicon Nitride and Related Materials

Silicon nitride has been researched intensively, largely in response to the challenge to develop internal combustion engines with hot-zone components made entirely from ceramics. The ceramic engine programs have had only partial success, but this research effort has succeeded in generating a degree of understanding of silicon nitride and of its processing and properties, which in many respects is more advanced than of more widely used technical ceramics. This review examines from the historical standpoint the development of silicon nitride and of its processing into a range of high-grade ceramic materials. The development of understanding of microstructure–property relationships in the silicon nitride materials is also surveyed. Because silicon nitride has close relationships with the SiAlON group of materials, it is impossible to discuss the one without some reference to the other, and a brief mention of the development of the SiAlONs is included for completeness.     

氮化硅陶瓷的熔盐腐蚀研究进展

氮化硅陶瓷具有优良的高温性能,广泛应用于各种高温部件中,但由于在高温时氮化硅在热力学上不稳定,易和环境介质反应产生腐蚀失效,因此氮化硅陶瓷抗腐蚀性能研究近年越来越得到重视。本文简述了氮化硅陶瓷熔盐腐蚀的背景及腐蚀性能测试方法,对氮化硅陶瓷在多种钠盐中的熔盐腐蚀机理、动力学研究等进行归纳总结,并对今后提高氮化硅陶瓷抗腐蚀性能研究提出了建议。     

烧结助剂对多孔氮化硅陶瓷的力学性能及介电性能的影响

通过添加烧结助剂,采用常压烧结工艺制备出不同气孔率(19%～54%)的氮化硅陶瓷.采用Archimedes法、三点弯曲法和Vickers硬度测试法测量了材料的密度、气孔率、抗弯强度及硬度.用X射线衍射及扫描电镜检测了相组成和显微结构.用谐振腔法测试了氮化硅陶瓷在10.2 GHz的介电特性.结果表明:材料具有优良的介电性能.随着烧结助剂的减少,样品中气孔率增加,力学性能有所下降,介电常数和介电损耗降低.添加Lu2O3所制备的氮化硅陶瓷的力学性能和介电性能优于添加Eu2O3或Y2O3制备的氮化硅陶瓷.当气孔率高于50%时,多孔氮化硅陶瓷(添加入5%的Y2O3或Lu2O3,或Eu2O3,质量分数)的抗弯强度可达170 MPa,介电常数为3.0～3.2,介电损耗为0.000 6～0.002.     

Hierarchical Structure of Porous Silicon Nitride Ceramics with Aligned Pore Channels Prepared by Ice‐Templating and Nitridation of Silicon Powder

A unique hierarchical porous structure of silicon nitride ceramic with 76.5% porosity is fabricated by combining an ice‐templating method and nitridation for a silicon powder. The porous silicon nitride ceramics were composed of a lamellar structure with aligned pore channels and ceramic walls filled with fibrous whiskers. This study is focused on the influences of freezing rate on the microstructures and properties of the silicon nitride ceramics. The properties were characterized by compressive strength and gas permeability, which were shown to vary with controlled microstructure. The compressive strength and the permeability reached up to 32.2 MPa and 0.035^?12 m², respectively.     

耐高热环境氮化硅基复合陶瓷头罩的研究现状

介绍了国内外耐高热环境氮化硅基复合陶瓷头罩材料的研究进展及应用情况，简要地介绍了氮化硅基复合陶瓷头罩研制过程中的关键技术。     

多孔石英基体上CVD法沉积氮化硅涂层的工艺、结构与性能研究

以甲硅烷(20％甲硅烷+80％氢气)和氨气作为反应前驱体,选择孔隙率为20％左右的多孔石英陶瓷基体,采用CVD法在多孔石英基体表面制备了氮化硅涂层.研究了沉积反应温度、反应压力、反应气体配比以及沉积时间等工艺参数对附着力的影响,确定了CVD法制备氮化硅涂层的最佳工艺参数,通过对所得涂层及复合材料进行抗弯强度和介电性能的表征,探讨了氮化硅涂层对多孔石英基体力学性能和介电性能的影响.