纳米级SiC晶须的微波合成

以酚醛树脂，超细炭黑和超细ＳｉＯ２为原料，用微波加热的方法合成了直径在纳米级的ＳｉＣ晶须。用Ｘ射线衍射，分析电镜等手段对ＳｉＣ晶须进行了结构测定。比较并分析了不同的炭源和温度对ＳｉＣ晶须性能的影响。     

CVD法合成SiC晶须的实验研究

利用简单的实验设备，特殊的金属丝作触媒，以ＳｉＯ２和Ｃ为原料，利用碳热还原反应生成的ＳｉＯ和ＣＯ，通过ＣＶＤ的方法快速合成α－ＳｉＣ晶须，用光学显微镜研究了晶须的生长速度，通过ＴＥＭ研究α－ＳｉＣ晶须的结构和生长方式。讨论了这种方法中α－ＳｉＣ晶须生长的热力学条件，机理及生长动力学模型。     

稻壳合成β—SiCl晶须／颗粒及其增强复合材料的应用

本文对稻壳合成β－ＳｉＣ晶须及β－ＳｉＣ颗粒进行了研究，并对这两种产品进行了增强复合材料的应用，结果表明：稻壳合成β－ＳｉＣ晶须的反应中，β－ＳｉＣ颗粒的生成是不可避免的；β－ＳｉＣ晶须有效地改善了陶瓷复合材料的力学性能及耐磨性能，以β－ＳｉＣ颗粒增强的ＳｉＣ基质复合材料的热压制品磨耗比为标准砂轮的４９．５倍。     

SiC晶须补强莫来石基陶瓷复合材料的研究

本文主要研究了不同ＳｉＣ晶须加入量对莫来石基复合材料性能的影响，并对ＳｉＣ晶须、ＺｒＯ２颗粒在材料中的强韧性机理进行了探讨，结果表明：在０￣２５ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须加入量范围内，材料的力学性能随ＳｉＣ晶须加入量的增加而提高，在２５ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须加入量时，材料的致密化程度受到明显的影响；ＳｉＣ晶须、ＺｒＯ２对材料性能的贡献有叠加作用；材料中存在载荷转移、晶须拔出／解离、裂纹偏转、相变增韧等韧化机理     

稻壳合成β－SiC晶须／颗粒及其增强复合材料的应用

本文对稻壳合成β－ＳｉＣ晶须及β－ＳｉＣ颗粒进行了研究，并对这两种产品进行了增强复合材料的应用，结果表明：稻壳合成β－ＳｉＣ晶须的反应中，β－ＳｉＣ颗粒的生成是不可避免的；β－ＳｉＣ晶须有效地改善了陶瓷复合材料的力学性能及耐磨性能，以β－ＳｉＣ颗粒增强的ＳｉＣ基质复合材料的热压制品房耗比为标准砂轮的４９．５倍。     

Si3N4复合陶瓷材料的微观组织和断裂机制

使用ＡＥＭ和ＨＲＥ他添加纳米ＳｉＣ颗粒和同时添加纳米ＳｉＣ颗粒及ＳｉＣ晶须的两种Ｓｉ３Ｎ４复陶瓷材料的微观组织和断裂机制。结果表明,部分ＳｉＣ颗粒分布在ＳｉＣ晶内,ＳｉＣ晶须分布在Ｓｉ３Ｎ４晶粒之间,ＳｉＣ颗粒和晶须与Ｓｉ３Ｎ４界面之间不存在第二相组织,非晶组织大多分布在Ｓｉ３Ｎ４三叉晶界。断裂裂纹主要沿晶界和相界面扩展,也可能穿过少数Ｓｉ３Ｎ４晶粒。当裂纹扩展遇到ＳｉＣ颗粒和／或ＳｉＣ晶须时,会     

SiC晶须对金属陶瓷抗弯强度和断裂韧性的影响￣ 

研究了加入ＳｉＣ晶须对Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷抗弯强度和断裂韧性的影响。结果表明：加入１０Ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须能提高抗弯强度和断裂韧性；该材料的载荷一位移曲线因晶须的反复阻止作用呈锯齿状；材料的良好强韧性是金属相增强增韧、裂纹偏转增韧以及ＳｉＣ晶须的裂纹桥接与拔出效应共同作用的结果。     

我国四氯化钛的铜丝除钒工艺

研究了加入ＳｉＣ晶须对Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷抗弯强度和断裂韧性的影响。结果表明：加入１０Ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须能提高抗弯强度和断裂韧性；该材料的载荷－位移曲线因晶须的反复阻止作用呈锯齿状；材料的良好强韧性是金属相增强增韧、裂纹偏转增韧以及ＳｉＣ晶须的裂纹桥接与拔出效应共同作用的结果。     

A12O3／SiCw陶瓷材料中晶须的极限和最佳含量探讨

从Ａ１２Ｏ３与ＳｉＣ晶须热胀失配分析入手，分析了Ａ１２Ｏ３／ＳｉＣｗ。陶瓷材料中晶须的极限含量，得出了晶须的极限含量为４３ｖｏｌ％。研究表明：晶须含量超过极限值时，Ａ１２Ｏ３／ＳｉＣｗ强度大幅下降的主要原因有二个，即１．材料的致密度急剧降低，气孔率增大；２．由于热胀失配所产生的残余张应力导致基体材料的开裂。通过实验证明，当晶须含量为２０￣３０ｖｏｌ％时，Ａ１２Ｏ３／ＳｉＣｗ。陶瓷材料能获得最佳增韧     

晶须增强Al－8．5Fe－1．3V－1．7Si复合材料及晶须增强效果的评价

采用粉末冶金法在较高的温度下制备了ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须增强Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ耐热铝合金复合材料，山于采用不含Ｍｇ的基体避免了Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须界面上出现界面反应和Ｓｉ_３Ｎ_４，ＳｉＣ晶须界面上出现的界面生成物，所以所有晶须界面都是清洁的．加入晶须可以明显提高材料的强度和模量，三种晶须的增强效果依次为ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）．这类复合材料的强度随温度的升高呈线性下降，其使用温度可比ＳｉＣ_ｗ／２０２４Ａｌ复合材料提高５０－１００℃     

碳化硅晶须双重加热合成的研究

双重加热法是低成本、大批量合成碳化硅晶须的新技术，合成温度低、合成时间短、生成率高。对以炭黑和二氧化硅微粉为原料、用双重加热法合成碳化硅晶须的工艺过程进行了研究。观察了不同合成时间、合成温度和催化剂条件下的碳化硅晶须，揭示出不同工艺参数对合成的碳化硅晶须的产出率，微观形貌、直径和长度范围的影响。结果表明，催化剂的使用可以加快反应速度，提高碳化硅晶须的生成率，合成过程为VLS。实验中初步得到的最佳经济工艺参数为：Fe2O3的用量为2％，合成时间为1．5h，合成温度为1250℃。此时的该工艺条件下碳化硅晶须的生成率可达80％，晶须平均直径为0．6μm，平均长度为30μm。     

C/C复合材料表面原位生长SiC_w的工艺

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为先驱体原料,采用化学气相沉积法在C/C复合材料基体上原位生长碳化硅晶须,研究稀释气体流量、催化剂以及沉积温度对碳化硅晶须生长的影响。结果表明:有催化剂存在时可以制备具有较高长径比的SiCw,无催化剂制备的SiC主要以短棒状或球状SiC为主;随着稀释气体流量或者沉积温度的增加,SiCw的产率是先增加、后减少,在1 100℃、载气和稀释气体流量均为100 mL/min时,制备的碳化硅晶须的产率最高,晶须质量最好。     

纳米金刚石及相关材料的真空镀覆及应用进展

综述了以钛或锰金属粉与纳米金刚石、纳米碳化硅、氮化硅晶须或碳纳米管为原料,通过真空镀法对上述纳米粉体进行表面改性处理后在新能源方面的应用。介绍了钛镀覆纳米金刚石、纳米碳化硅和氮化硅晶须作为铂催化剂载体材料在直接甲醇燃料电池方面的应用,以及锰镀覆碳纳米管在超级电容器方面的应用。      

Strengthening of C/SiC Composites by Electrophoretic Deposition of CNTs on a SiC Coating

The current study reports the enhancement of mechanical properties of carbon fiber-reinforced silicon carbide ceramic matrix composites (C/SiC CMCs) by the application of a carbon nanotube/silicon carbide (CNT/SiC) coating. CNTs were deposited on the surfaces of C/SiC composites using electrophoretic deposition (EPD), after which infiltration by SiC was achieved through a chemical vapor infiltration process. An EPD duration of 5 min was associated with a 40% increase in the ultimate flexural strength relative to that of composites with a pure SiC coating. The observed enhancement was rationalized by the microstructural observations of SiC infiltration into the porous CNT morphology and the subsequent formation of CNT/SiC layers on the surfaces of the composites and by the inherent toughness of the SiC whiskers. The flexural strength decreased with EPD durations greater than 5 min due to the formation of thick CNT meshes, which decreased the open porosity and thereby obstructed further SiC infiltration. This is a viable methodology for the improvement of mechanical properties of CMCs by the introduction of a ceramic coating containing CNT.     

TiC晶须增强补韧硬质合金材料的研究

采用多种工艺制备添加不同含量TiC晶须的WC-Co基体硬质合金材料,对材料的密度、孔隙度、显微硬度及冲击韧性进行了测试.结果表明:晶须的添加量和制备工艺对试验材料的性能具有很大的影响,采用适当的制备工艺、添加适量的TiC晶须,可以减小材料的孔隙度,提高试验材料的显微硬度,十分显著地提高材料的韧性.     

碳纤维表面SiO2涂层的制备及其在镁基复合材料中的应用

利用Sol-Gel方法,通过优化溶胶的配置、纤维提拉过程和干燥烧结等工艺过程,在碳纤维表面制备出均匀的、无裂纹的SiO2涂层.采用SEM、XPS和TEM表征了碳纤维表面SiO2涂层的结构、形貌、元素分布以及涂层碳纤维/镁基体的界面结构.结果表明,涂覆SiO2的碳纤维,抗氧化能力提高,拉伸性能略有降低,但与镁基体复合后其拉伸强度降低了20%.SiO2涂层改善了Mg对碳纤维的润湿能力,有效地促进了熔融Mg液对碳纤维的浸渗.     

Influence of Al~(3+) on Hydrothermally Synthesized Xonotlite Whiskers in CaO-SiO_2-H_2O System

Influences of Al3+ concentration on hydrothermally synthesized xonotlite whiskers were researched in this paper. The crystal phase composition and morphology of the products were analyzed and characterized using XRD and SEM techniques. The results indicate that Al3+ concentration have great impact on the crystal phase composition and morphology of the xonotlite whiskers in CaO-SiO2-H2O system under the condition of initial CaO/SiO2 mol ratio of 1.0, reactant concentration of 0.05 mol·L-1 , at 225 ℃ for 15 h. The main crystal phase of hydrothermally synthesized products had a phase transition from xonotlite to tobermorite, and the morphology changed from fibrous to tabular with increasing the concentration of Al3+ ion. At last, in order to prepare the pure xonotlite whiskers via hydrothermal synthesis in CaO-SiO2-H2O system, the Al2O3 contents in raw materials should be less than 1%.     

V90r5M02高速钢中碳化物三维形态研究

通过对试样进行深度腐蚀,利用扫描电镜研究不同碳含量的V9Cr5M02高速钢中碳化物的三维形貌,并进一步讨论了碳化物的形态与舍金凝固结晶过程的关系。结果表明,V9Cr5M02高速钢中碳化物主要由VC及以铬、钼为主的复合碳化物组成;共晶VC为枝晶状,先析出VC为不规则块状、开花状、卵石堆积状及团球状;以铬为主的复合碳化物为曲面板条状;富钼复合碳化物为鱼骨状。合金中含碳量1．6％时,碳化钒主要为共晶VC;碳含量为2．5％时,VC主要为大量共晶VC及部分不规则团块状、开花状的初生VC;碳含量为3．2％及4．2％时,VC为大量初生VC。随着含碳量的增加,VC的形态也由卵石堆积状向分散分布的团球状转变。     

An experimental study on a novel diamond whisker wheel

This study proposes a novel diamond whisker wheel for grinding of advanced materials. The wheel is designed to have preferable spatial distributions and orientations of diamond whiskers which are prepared using a laser cutting technique. To obtain desirable cutting edge geometries, the whisker edges are formed on a lapping machine with diamond powders. The whisker wheel is used in a machining test on a silicon carbide particulate reinforced aluminum alloy and compared with a tungsten carbide milling cutter. The whisker wheel grinding provides better surface finish and significantly reduced machining force than for milling at the same material removal rate.     

Effect of SiC whiskers on the oxidation protective properties of SiC coatings for carbon/carbon composites

In order to effectively employ the unique high temperature mechanical properties of carbon/carbon composite substrates, SiC coatings reinforced by SiC whiskers were prepared by pack cementation method. The effect of SiC whiskers on the oxidation resistance properties of the single-layer coating and double-layer coating was investigated. SiC whiskers in the single-layer SiC coating have little effect on the anti-oxidation property but obviously improve the thermal shock property. The double-layer coating with inner-layer reinforced coating exhibits more perfect anti-oxidation ability than the double-layer coating with SiC inner-layer coating.