高温氧化对渗硅碳化硅材料强度的影响

研究了全碳粉反应渗硅碳化硅（PCRBSC）材料，在1300℃静态空气中的高温氧化行为，研究结果表明：PCRBSC材料的气化过程遵循直线－抛物线规律，基结构对高温氧化有很大的影响，特别是游离硅fsi的含量明显影响氧化后PCRBSC材料的残余抗折强度。     

碳化硅基材料抗氧化涂层的研究进展

碳化硅基材料具有优良的高温性能,但作为非氧化物陶瓷,碳化硅材料的高温氧化造成的性能衰减限制了其进一步的广泛应用。本文通过分析碳化硅的氧化机理,对比和总结了碳化硅抗氧化涂层的制备方法和涂层体系,并结合实际工作对碳化硅抗氧化涂层的研究提出了具体的见解。     

PCRBSC材料的原位凝固成型制备

依据淀粉颗粒的水中润胀吸水，在加热时产生糊化的特性，实现了一种新的陶瓷原位凝固成型方法。在固相含量接近50％(体积分数)的SiC陶瓷料浆中引入约3％(质量分数)的淀粉，用水溶加热的方法可以原位凝固成型各种形态的SiC陶瓷部件，获得致密、均匀的PCRBSC和RBSC坯体。经真空渗硅，制备出微现结构均匀，性能良好的SiC材料。     

改性SiC粉悬浮浆料流变特性研究

采用亲水、亲油硅烷偶联剂WD-50、WD-20对SiC微粉进行包覆改性。研究表明,有机包覆改性SiC粉的表面结构中亲水与亲油基团的比例对料浆在低剪切速率下的流变特性有极大影响。改性粉表面全是亲水基团时,料浆触变性大,当固相体积含量由57.4%上升到58.5%时,料浆粘度突然增大1 236.0 mPa.s;随着亲油基团的引入,料浆触变性降低,高固相含量时粘度增大平缓。     

纯碳坯渗硅制备反应烧结碳化硅的研究

以石油焦粉制备纯碳素坯高温渗硅的方法制备了反应烧结碳化硅陶瓷。研究表明 ,素坯的碳含量 (或孔隙率 )对材料的最终物相组成有决定性的影响 ;合成 Si C时的热效应以及反应过程中的体积效应 ,是影响石油焦坯体烧结的根本原因 ;烧结时间短使晶粒细化 ,是材料强度提高的主要原因。 90 %理论碳含量的素坯渗硅后 ,所得材料的密度为 3.0 8～ 3.12 g/ cm3,强度为 (5 5 0± 30 ) MPa     

以淀粉为填充剂的碳坯渗硅制备反应烧结碳化硅陶瓷

探索了一条高性能RBSC低成本制造的新途径，本研究以石油焦粉为碳质原料制坯，玉米淀粉为填充剂调整碳坯的密度，纯碳素坯经高温渗硅得到密度为3．12g／cm^3，强度为580MPa的反应烧结碳化硅陶瓷，研究结果表明掺加淀粉后素坯中含有更多的微孔，烧结体晶粒平均尺寸为2～4μm，晶粒细化是材料性能比传统RBSC材料高的原因。     

反应烧结碳化硅过程的数学模型

考虑不同因素的影响，建立了反应烧结碳化硅反应烧结过程的一组数学模型，它们可表述为一个拟线性的抛物型方程组。     

AlN-SiC_w 复合材料在 1200～1400℃ 的氧化

研究了热压ＡｌＮ－ＳｉＣｗ复合材料在１２００～１４００℃的氧化行为，分析了晶须掺量对复合材料氧化产物、氧化过程的影响。结果表明，复合材料的氧化产物为Ａｌ２Ｏ３、Ｍｕｌｉｔｅ、铝硅酸盐玻璃相。在１２００～１４００℃范围内，复合材料的氧化符合抛物线规律。晶须掺量的变化对复合材料的氧化并无显著影响。     

SiC收尘粉和石油焦凝胶注模成型制备反应烧结SiC陶瓷

采用SiC收尘粉和石油焦为原料,粉体经提纯和表面改性后,凝胶注模成型(Gelcasting,GC)制备坯体,在真空炉中1600℃液相渗硅2h制备反应烧结SiC( Reaction bonded silicon carbide,RBSC)陶瓷.Zeta电位值和流变曲线显示,酸洗和粉体改性有效改善了SiC粉的分散性能.浆料粘度随石油焦添加量的增加上升.添加16～18wt％的石油焦,浆料的浓度为50vol％时,粘度介于600～900 mPa·s,满足凝胶注模成型的要求.素坯碳密度(c)可控制在0.81～0.84g/cm3之间,RBSC的密度和三点抗弯强度分别为3.07～3.10g/cm3和425～653MPa,而且材料的显微结构均匀.实现了以SiC收尘粉和石油焦为原料GC成型制备离性能RBSC材料的目标.     

成型方式对反应烧结碳化硅显微结构及强度的影响

本文以0.8μm改性SiC粉采用凝胶注模成型制备了超细晶反应烧结碳化硅陶瓷。研究了压制和凝胶注模两种成型方式对反应烧结碳化硅的微观结构及材料性能的影响。SEM分析显示,PF成型的素坯中微孔结构分布不均,GC成型的素坯中SiC与C相互包裹均匀分散,坯体的孔结构均匀;RBSC材料金相观察表明,采用常规的压汞仪测试不能真实反映素坯的孔结构。GC成型的RBSC中SiC和游离硅(fSi)的分布均匀细小是材料强度提高的主要原因。