烧结条件对碳热还原生成SiC纳米材料的影响

用SiO2干凝胶包覆滤纸经过碳热还原反应来制备SiC纳米线和纳米颗粒,通过XRD、IR、SEM、TEM等表征手段对反应前后的物相及其微观形貌进行了研究,并结合热力学对反应的机理进行了探讨.烧结的温度和压力对于各步反应有不同的影响,碳热还原生成SiC纳米线主要是由SiO和CO之间的气-气反应产生,通过优化反应条件,获得了粒径更小的SiC纳米颗粒和直径更小的SiC纳米线.     

低密度炭/炭保温材料导热性能的影响因素

本文制备了四种低密度炭/炭保温材料,分析了材料成型结构、基体炭类型、处理温度以及材料密度对导热系数的影响。结果表明:针刺整体毡结构导热系数最大,薄毡粘接结构导热系数最小,而厚毡粘接和薄毡与厚毡交替铺层结构的导热系数介于两者之间。树脂炭基体的炭/炭保温材料导热系数小于热解炭基体的导热系数。对于薄毡粘接结构低密度炭/炭保温材料随着处理温度的升高,导热系数呈上升的趋势。同样,薄毡粘接结构低密度炭/炭保温材料随着密度的增大,导热系数增大。     

封接工艺对陶瓷-金属接头组织和力学性能的影响

研究预氧化、封接温度和保温时间等工艺参数对氧化铝透明陶瓷与Nb金属焊接接头结合强度及显微组织的影响。利用万能材料试验机和扫描电镜分别测试封接试样的剪切强度、显微组织及元素分布,并借助XRD分析界面物相。结果表明:1390℃下保温10min时,剪切强度最高,达到94.46MPa。焊料/Al2O3陶瓷界面上析出了Dy2Si2O7晶体,焊料/金属Nb界面附近形成了2μm左右厚的反应层。     

SiC复相陶瓷内加热器套管的制备及性能

用SiC粉作内加热器套管基本原料,采用反应烧结及常压烧结工艺制备具有复层结构的SiC复相陶瓷套管。套管内层为高致密SiC/Si复合材料,外层为SiC/C/SiC复相陶瓷。通过实验模拟内加热器服役环境,将套管内置热源在750℃熔融铝液中加热360 h测试其使用性能,研究外部复杂熔液腐蚀环境及内部强氧化气氛对SiC复相陶瓷套管的密度、抗弯强度、物相组成及显微形貌的影响。结果表明：复层结构SiC套管在模拟实验中展现出良好的抗热震及抗熔液浸蚀能力;内层材料由于高致密性具有良好的抗氧化性能;外层材料浸入熔体部分强度损伤小于10%,液面以上部分残余强度达到48MPa。SiC复相陶瓷套管在有色金属熔炼行业展现出良好的应用前景。     

炭／炭硬化保温材料的表面涂层及抗氧化性能研究

研究了炭／炭硬化保温材料的两种表面涂层方法。对封孔后的低密度材料进行SEM分析,对硅粉涂层与炭界面进行EDS和XRD分析,然后,（360±10）℃气中进行氧化烧蚀试验。结果表明：封孔石墨颗粒大小对低密度炭／炭保温材料的封孔效果有很大的关系,TC-200涂层效果致密效果好;硅粉涂层与炭本体界面在1600℃后形成碳化硅致密层,对低密度材料起到很好的防护作用。     

一种SiC陶瓷支架增强铸铁基复合材料的制备(英文)

提出了一种基于一系列材料处理技术的新颖方法来制备SiC陶瓷支架增强铸铁基复合材料。考察了该复合材料的界面行为和磨损性能。结果表明:对具有分级大孔、交联网络结构和高气孔率特征的碳模板进行有效硅化可制备出高质量的SiC陶瓷支架。陶瓷增强体中高含量自由Si和金属基体中SiC的石墨化与活性元素(如Fe和Cr)的存在导致了强烈的界面反应,结果引起SiC陶瓷支架的严重分解。与金属基体材料的耐磨性能相比,由于SiC陶瓷支架的添加,该复合材料的耐磨性能得到明显提高。     

氧化铝陶瓷的钨金属化研究

阐述了在真空炉中高温烧结W涂层的基本实验方法和工艺,采用的金相照片,扫描电镜和能谱分析等方法对镀层进行了微观的成分分析.结果显示金属化温度影响W粉的烧结,配方中的氧化钇在连接W和陶瓷基体中起到关键作用.     

SiC/BN层状陶瓷耐损伤性能

采用压痕法在SiC/BN层状陶瓷试样的表面引入不同尺寸的表面裂纹,利用三点弯曲测量含裂纹试样的极限断裂应力,研究了不同尺寸的表面裂纹对层状陶瓷断裂强度的影响;根据压痕载荷-强度实验结果,测定层状陶瓷的阻力曲线,并与单相SiC陶瓷对比。结果表明,层状陶瓷的压痕强度对压痕裂纹深度的变化不敏感,阻力曲线呈上升型;而单相SiC陶瓷的压痕强度随压痕裂纹深度的增加急剧下降,阻力曲线呈平稳型,说明层状陶瓷具有优异的耐损伤性能和升值R-曲线行为。分析认为,裂纹在弱界面处发生偏折是层状陶瓷具有优良耐损伤性能和升值R-曲线行为的主要原因。这为陶瓷材料在含有一定的制备和加工缺陷以及承受冲击、磨损等接触损伤的条件下保持高强度提供了可能。     

3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的显微组织及其性能

利用化学包覆和热压烧结制备出晶界型3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷,并与机械混合相同工艺热压烧结的微米复相陶瓷对比。结果表明:3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷较对应的微米复相陶瓷保留了更多的t-ZrO2,并且形成精细均匀的显微组织;纳米h-BN第二相在基体中高度弥散,使引入的缺陷尺寸降低到100nm以下。这是造成材料能够获得优良力学性能的主要原因。在BN弥散相的体积分散达到20%时,3Y-ZrO2/BN纳米复相陶瓷保持了优异的强韧性,具有高质量的可加工性,并显示出类似塑性加工的特征。     

陶瓷表面Mo-Ni-Si金属化及其与Ag的润湿性研究（英文）

采用真空熔烧工艺在SiC陶瓷表面制备了3种化学成分的Mo-Ni-Si金属化涂层,研究了涂层的相组成和涂层/SiC陶瓷界面的微结构。通过座滴法实验考察了纯Ag在SiC 陶瓷涂层上的润湿与铺展特性,分析和讨论了Ag/金属化SiC陶瓷体系的界面行为。结果表明,该金属化涂层主要由Mo_5Si_3、MoSi_2、Ni_2Si、NiSi_2和MoNiSi组成,同时随着涂层中Mo金属由20%增加至40% (摩尔分数),位于涂层表面的具有四方结构的MoSi_2晶粒逐渐消失。Ag对Mo20-Ni32-Si48、Mo30-Ni28-Si42、Mo40-Ni24-Si36金属化SiC陶瓷在1000℃保温30min后对应的最终接触角分别为45°,79°和85°,该结果与Ag滴和3种Mo-Ni-Si涂层之间的相互作用密切相关。同时,在润湿试验前后,在Mo-Ni-Si涂层/SiC衬底界面没有发现明显的反应层。