增韧SiC陶瓷在蒸馏水润滑下的摩擦学特性

在ＭＭ－２００块－环接触磨损试验上，测定了一种增韧ＳｉＣ陶瓷在蒸馏水下自配对，与ＷＣ＋Ｃｏ硬质合金和等离子喷涂Ｃｒ２Ｏ３涂层配对摩擦系数和摩损系数，利用ＳＥＭ，ＸＰＳ和ＦＴＩＲ等测试技术，观察和分析了磨痕的形貌和化学组成，讨论了摩擦副材料的显微结构和机械性能对ＳｉＣ陶瓷的摩擦学的特性的影响，实验表明，该增韧ＳｉＣ陶瓷大水介质中滑动，ＳｉＣ与水发生化学反应，在磨损表面形成一层由ＳｉＯ２与Ｓｉ（ＯＨ）     

低温固相反应合成莫来石的研究

以α -Al2 O3 和硅灰为起始原料 ,通过固相反应合成莫来石 ,对莫来石的生成反应做了热力学计算 ,得到莫来石生成自由能的近似数学表达式 ,考察了MgF2 ,CaF2 和V2 O5等外加剂和工艺条件对莫来石合成的影响。运用XRD、SEM等手段对莫来石形成及形貌进行了表征 ,并对莫来石形成机制进行了探讨。研究表明 :MgF2 、V2 O5的加入有利于莫来石的生成 ,并在 135 0℃煅烧 6h的条件下实现了莫来石的低温合成     

碳化硅晶须补强莫来石复合材料的SPS烧结致密化研究

采用SPS工艺制备了SiC晶须增强莫来石基复合材料。SEM分析结果表明,SiC晶须在莫来石基体中分布均匀,看不到晶须团聚,晶粒中可看到由于快速烧结而导致的微气孔残留;晶须的拔出、解离非常明显,是主要的晶须增韧机制。SiC晶须的取向,在热压烧结条件下呈各向异性。在不同方向的裂纹扩展、亦即材料的断裂韧性,也表现出明显的各向异性。采用30vol％SiC晶须增强莫来石,SPS烧结条件下材料强度比热压高10％左右,为570MPa,KIC为4．5MPa．m^1/2,比纯莫来石提高100％以上。同HP法烧结相比,SPS烧结明显有利于材料致密化。     

多孔碳化硅材料的制备及其催化性能

以糊精作为造孔剂及粘结剂,制备出了多孔碳化硅陶瓷。通过调节添加剂的含量,得到空隙率27％～70％的多孔陶瓷体,孔径呈现出明显的双峰分布。应用XRD和SEM手段对多孔陶瓷的形貌以及结构的分析表明,不同的烧结气氛对材料有着很大的影响。比较了有氧气气氛和在真空条件下烧结的多孔碳化硅材料性能,气孔率从60％明显下降到28％,材料强度从24MPa上升到90MPa。对材料的催化性能表征显示,用多孔碳化硅作为碳改性的氧碳化钼(MoC₃-C)催化剂载体,具有较高的选择性,达到70％,但活性仅20％,其原因尚需进一步研究。     

液相聚合相分离技术制备孔径可控的多孔碳的研究

采用液相聚合相分离技术制备了多孔碳,并用压汞仪、BET比表面仪及扫描电镜对多孔碳性能进行表征.研究了制备工艺(热聚合制度和醇的种类)对多孔碳性能的影响.结果表明:热解后的多孔碳为无定形的碳,随着热聚合温度的升高,多孔碳粒子减小,平均孔径也减小,孔隙率增加,当采用40℃(3h)→100℃(24h)热聚合制度时,多孔碳的平均孔径为1.75μm,孔隙率为51.86％;选用不同的醇得到平均孔径在20.00-0.01μm之间变化,BET比表面积为350-400m2·g^-1及孔径分布非常窄的多孔碳.     

SiC晶须在Mullite浆料中的分散特性及流变学表征

研究了SiC 晶须在Ｍｕｌｌｉｔｅ浆料中的分散行为．通过沉降实验和流变学测试讨论了ｐＨ值,分散剂对SiC 晶须分散性质的影响．结果发现,晶须的加入影响了浆料的流变性能．当ＰＨ＝１１,分散剂含量为5wｔ％时,可获得分散性较好的浆料．本分散工艺促进了晶须在Ｍuｌｌｉｔe浆料中的分散,提高了浆料的结构均匀性．     

多孔羟基磷灰石陶瓷的制备

以碳粉为造孔剂,研究了多孔羟基磷灰石（HA）陶瓷的制备方法及性能．采用三种不同颗粒尺寸的碳粉,以聚丙烯酸氨为分散剂,可制得气孔率30％～45％,抗弯强度＞10MPa,孔径＜200μm的多孔体．并发现随保温时间的延长,气孔率先降低后升高,抗弯强度则一直升高．通过严格控制碳粉的粒径,可有效地控制多孔烧结体的孔径大小与分布．应用XRD、SEM等技术手段,对多孔陶瓷的性能、微观结构、制造工艺及其影响因素作了分析与探讨．     

氮化硅粉体的水基流延研究

本文采用国产的α-氮化硅粉(d50=1μm),测定了粉体的zeta电位.根据粉体的表面性质,选用聚丙烯酸钠作为分散剂,分析了pH值、分散剂对氮化硅粉体zeta电位以及浆料粘度的影响,确定了良好分散的Si3N4浆料的pH值和分散剂含量分别为10和1wt%.选用PVA为粘结剂,PEG为塑性剂,二者在浆料中的含量分别为5wt%和2.5wt%.最后,制备了氮化硅水基流延膜,并用SEM对得到的流延膜进行了表征.     

原位生成TiB2颗粒增韧B4C陶瓷的研究

通过ＴｉＣ与Ｂ４Ｃ的化学反应，在Ｂ４Ｃ基体内原位生成ＴｉＢ２颗粒，获得的ＴｉＢ２颗粒径一般在３μｍ以下。其中加入２０ｖｏｌ％ＴｉＣ（对应的ＴｉＢ２为３５ｖｏｌ％）的复相陶瓷的断裂韧性值Ｋｉｃ达６．３ＭＰａ．ｍ＾１／２。比单体Ｂ４Ｃ提高７５％，加入１０ｖｏｌ％ＴｉＣ（对应的ＴｉＢ２为１４ｖｏｌ％）的复相陶瓷的抗弯强度达到最大值６２０ＭＰａ，比单体Ｂ４Ｃ提高４０％，由Ｂ４Ｃ和ＴｉＢ２颗粒之间热膨胀系数     

原值增强SiC陶瓷

实验采用β-SiC为起始原料，Y2O3、A12O3为烧结助剂，通过适当的烧结控制，获得了具有长柱状晶粒结构的α－SiC陶瓷，材料以液相烧结机制密化，在烧结过程中发生了与柱状晶形成有关的SiC晶粒3C→4H相变．材料的力学性能与晶粒的形态即长径比存在一定的依从关系，并显示出原位增强的特性．在较佳工艺条件下，材料的强度和韧性最大值分别达到620MPa、6．1MPa.m（1/2）．压痕裂纹扩展的途径表明，裂纹偏转和晶粒桥联是主要的增韧机理，这得益于其弱的界面结合．