晶硅切割废料在碳化硅及其复合材料中的应用进展

光伏产业晶硅切割废料的传统回收工艺复杂且高纯硅的分离难度大、回收率低.而将废料提纯后直接制备碳化硅及其复合材料不仅方法简单、有效避开了硅难于分离的问题,且废料利用充分、制品多样化.从利用废料制备碳化硅粉体、碳化硅致密陶瓷、碳化硅多孔陶瓷、碳化硅/氮化硅复合材料、碳化硅基高温红外发射涂料以及碳化硅颗粒增强合金等方面综述了这一方向的研究进展,并基于该领域存在的一些主要问题,对未来的研究提出了几点建议.     

放电等离子烧结时间对高密度W-7Ni-3Fe合金组织性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备高密度W-7Ni-3Fe合金,研究了烧结保温时间对合金致密度、物相、显微组织以及力学性能的影响。结果表明,在1200℃烧结5~14 min后,合金均能实现充分致密化,保温时间对相对密度影响较小。合金中的W晶粒随保温时间的延长开始尺寸变化不大,烧结11 min以上才明显长大,但大多数W晶粒尺寸仍小于5μm。烧结时间超过8min,合金中新出现一种灰色的富W组织。随保温时间延长,合金的洛氏硬度下降不大,然而抗弯强度却明显上升。合金弯曲断口形貌在较短保温时间以沿晶断裂为主,粘结相的延性撕裂和W晶粒的解理断裂随烧结时间延长逐渐增多。     

碳热还原合成TiC粉末及相演变

以纳米TiO2/碳黑为原料,通过碳热还原法合成了粒度较小的微细TiC粉末.产物粉末的XRD研究表明,纳米TiO2碳热还原合成TiC的相演变顺序为:TiO2(Anatase)→TiO2(Rutile)→TinO2n-1(n≥3)→Ti2O3→Ti(C,0)→TiC.此外.根据反应率可将纳米TiO2碳热还原分为3个连续阶段:第一阶段为TiO2的碳热还原,产物为一系列中间钛氧化物TinO2n-1(n≥3),反应速率最慢;第二阶段主要为Ti2O3的碳化反应,产物为Ti(C,O),反应速率最快;第三阶段为Ti(C,O)与C的置换反应,产物为TiC,反应速率较快.     

高密度W-Ni-Fe合金的烧结新技术

高密度钨合金具有良好的综合力学性能,是军民两用合金材料。由于钨熔点很高,一般只能通过液相烧结才能制备接近全致密的合金。为满足科技发展对高性能钨合金的需求,采用新方法、新工艺,设法降低液相烧结温度和缩短保温时间,制备具有高强度、高韧性的细晶、超细晶或纳米晶钨合金材料是发展趋势。采用新的烧结技术,如:固相烧结、两步烧结、微波烧结、放电等离子烧结等制备高密度钨合金成为近年该领域的研究热点,对这些新工艺的最新研究进展情况进行了介绍。     

纳米TiO2碳热氮化制备纳米晶Ti(C0.7,N0.3)固溶体

在封闭系统中,对纳米TiO2碳热还原氮化反应合成纳米晶Ti(C,N)固溶体粉末进行研究。结果表明,当以C/Ti值为2.7配料,氮气压力为0.005 MPa时,一定量纳米TiO2/纳米碳黑混合料在1600℃下保温4 h,可以合成晶粒尺寸为32 nm的球形Ti(C0.7,N0.3)固溶体粉末。     

利用晶硅切割废砂浆制备SiC粉体

以光伏产业晶硅切割废砂浆为主要原料,通过真空碳化法制备了 SiC 粉末。在通过物理和化学方法测定废砂浆组分含量的基础上,确定了初始原料 Si/C 配比。随后,利用 XRD 和 SEM 分别研究了真空热处理温度、无机碳源种类等对所制备粉末的物相和组织的影响,产物粉末的粒径分布范围通过激光粒度仪测试。研究表明,在900~1100℃温度范围,随着反应温度的升高,硅粉与活性炭的碳化反应越来越完全,并在1100℃完全生成了 SiC 粉末。继续升温,X 射线衍射峰的强度逐渐升高,SiC 产物粉末的粒度越来越大。此外,不同碳源在相同条件的碳化反应结果表明,活性炭作为碳源比石墨效果更佳。     

纳米晶Ti(C1-x,Nx)制备中的工艺参数优化

以XRD分析结果为基础,研究封闭氮气气氛下,纳米TiO2碳热还原制备Ti(C1-x,Nx)纳米晶粉末中主要工艺参数的作用。结果表明,在其它工艺条件不变的情况下,Ti(C1-x,Nx)的含氮量随反应温度、保温时间、原料重量、C/Ti值的增加而减小,随氮气压力的增加而增加。 反应温度、保温时间对Ti(C1-x,Nx)纳米晶的晶粒度影响最大,反应温度高于1600 ℃,保温时间超过4 h,Ti(C1-x,Nx)纳米晶长大速度加快。     

场活化烧结中场特点、影响和作用

场活化烧结技术是一种在电场、应力场和温度场作用下实现快速致密化的粉末活化烧结技术.场活化烧结的特殊致密化过程和活化机理,源自于其特有的电场、应力场以及温度场作用.本文就各种场在场活化烧结过程中的特点、作用和影响的研究进展进行介绍.对于各种场在场活化烧结中的特点、作用和影响的认识,仍存在较多问题和分歧.各场间交互作用显著.从多场耦合的角度研究场活化烧结过程,有助于更准确、全面掌握各种场的特点、作用和影响,深入揭示场活化烧结的特殊致密化过程和活化机理.通过外加磁场提高场活化烧结的均匀性,进一步赋予材料特殊性能,具有良好的研究开发前景.     

三聚氰胺对直接氮化法合成氮化铝纳米线的影响

由于氮化铝纳米线具有优异的导热性,国内外学者对其进行了广泛研究。本文以三聚氰胺和氟化钇为添加剂,采用直接氮化法制备了氮化铝纳米线。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、能谱仪(EDS)等表征了氮化铝纳米线的晶体结构和微观形貌,分析了三聚氰胺和氟化钇对氮化反应的促进作用,研究了不同含量的三聚氰胺和不同反应温度对制备氮化铝纳米线的影响。结果表明:添加三聚氰胺可以提高氮化反应速率,促进纳米线的生成;当反应温度为1 200 ℃,铝粉和三聚氰胺质量比为1∶4,氟化钇掺量为5%(质量分数)时,成功制得了高长径比的氮化铝纳米线。     

Cr/C比及热处理工艺对高铬铸铁抗磨粒磨损性能的影响

在实验室条件下,研究了Cr/C比及热处理工艺对高铬铸铁抗冲击磨粒磨损性能的影响.结果表明,在相对较低冲击载荷下,热处理态Cr28(Cr/C比为9.5)抗磨性比Cr15(Cr/C比为5.6)更好;相对中等冲击载荷下铸态Cr28白口铁比其热处理态的更耐磨.并从金相组织上分析了其原因,探讨了其磨损机制.