腐蚀模板法获取高长径比β-Si3N4晶种的工艺参数研究

采用腐蚀模板法对氮化硅陶瓷薄板进行熔融碱腐蚀处理获取β-Si3N4晶种.研究了腐蚀介质、时间对晶粒形貌及分散性的影响.优化了超声、磁力搅拌、研磨三种晶粒剥离的方法,确认磁力搅拌的方法是最佳的剥离工艺.通过X射线衍射和扫描电子显微镜对产物进行了微观形貌观察及物相分析,结果显示获得的晶种为高纯度β-Si3N4,粒径范围为2～10μm,最高长径比可达10以上.     

工艺参数对超声辅助脉冲电沉积镍-氮化钛复合镀层的影响

在45钢表面以超声波辅助脉冲电沉积制备Ni-TiN复合镀层。研究了平均阴极电流密度、脉冲占空比、超声功率和TiN粒子(平均直径20~30 nm)添加量对复合镀层的TiN粒子含量和显微硬度的影响。得到较优的工艺参数为:NiSO4ꞏ6H2O 300 g/L,NiCl2ꞏ6H2O 30 g/L,H3BO330 g/L,十二烷基硫酸钠0.3 g/L,TiN 25 g/L,pH 4.1~4.3,温度40°C,平均阴极电流密度4 A/dm2,脉冲占空比40%,脉冲频率1000 Hz,超声功率300 W,机械搅拌速率200 r/min,时间60 min。该条件下所得Ni-TiN复合镀层的TiN质量分数为8.35%,显微硬度为819 HV,表面平整、致密,晶粒尺寸均匀。     

氮化硅多孔陶瓷制备国内专利技术综述

多孔氮化硅陶瓷材料因其能够充分发挥氮化硅陶瓷和多孔陶瓷两者的优异性能,广泛应用于机械、化工、海洋工程、航空航天等重要领域。制备孔隙率和孔隙结构可控、高强度、低介电常数的氮化硅多孔陶瓷是实现其应用的关键。本文在检索了大量国内专利文献的基础上,对氮化硅多孔陶瓷制备技术信息进行统计和分析,并对其未来技术发展进行了预测。     

发明专利

名称：一种多孔氮硅陶瓷材料的制备方法 申请号：CN201310386114.X 公开（公告）日：2014.01.01申请日：2013.08.30 申请（专利权）人：航天特种材料及工艺技术研究所 发明（设计）人：张辉;吕毅;张天翔;王涛;郭世峰;裴雨辰;赵英民;武建强 本发明提出一种多孔氮化硅陶瓷材料的制备方法,经配料、注浆成型、烧结而成。本发明具有工艺简单、不需发生化学反应、不需添加有机造孔剂、不需加压,能制备形状复杂的制品,素坯强度较高,均匀性好、内在缺陷少,最终陶瓷密度、强度均高于其它方法制备的氮化硅基多孔陶瓷材料。     

Si_(3)N_(4)-Mo梯度连接及其反应结合机理EI北大核心CSCD

氮化硅陶瓷与金属的有效连接,对于充分利用二者优异性能、满足材料或构件在复杂环境下服役要求至关重要。利用粉末冶金、梯度复合技术实现了大物性差异氮化硅陶瓷(Si_(3)N_(4))和金属钼(Mo)的梯度连接,研究和探明了不同烧结温度以及不同Si_(3)N_(4)添加量下各梯度层内Si_(3)N_(4)和Mo的反应机理。基于反应机理,结合浓度分布指数p对Si_(3)N_(4)/Mo_(x)Si_(y)/Mo梯度材料的过渡层结构进行优化,实现了Si_(3)N_(4)和Mo的梯度连接及力学性能的提升。结果表明:Si_(3)N_(4)和Mo主要通过Mo、Si之间的扩散反应形成钼硅化合物,反应过程为(Mo+Si)→(Mo_(3)Si/MoSi_(2)+Si)→(Mo_(5)Si_(3));当浓度分布指数p=1.5时,Si_(3)N_(4)/Mo_(x)Si_(y)/Mo梯度材料的弯曲强度达到最大值371.42 MPa,剪切强度达到最大值30.58 MPa,过渡层内各元素呈准连续梯度分布。     

三元复合烧结助剂Er2O3-Mg2Si-Yb2O3对氮化硅陶瓷性能的影响

以Er₂O₃-Mg₂Si-Yb₂O₃为三元复合烧结助剂,制备了力学性能优异的高导热氮化硅陶瓷,研究了Er₂O₃-Mg₂Si-Yb₂O₃体系对氮化硅陶瓷致密化、微观结构、力学性能、热导率的影响。研究表明,当添加5%(质量分数,下同)Er₂O₃+2%Mg₂Si+4%Yb₂O₃烧结助剂时,烧结助剂对氮化硅陶瓷致密度与晶界相含量的平衡效果最佳,此时氮化硅陶瓷具有最佳性能:抗弯强度为765 MPa,断裂韧性为7.2 MPa·m^1/2,热导率为67 W/(m·K)。在烧结过程中,只添加5%Er₂O₃+2%Mg₂Si的烧结助剂产生的液相量少且黏度高,不能使氮化硅陶瓷完成致密化;此外,当添加的Yb₂O₃含量超过4%时,烧结助剂产生大量的晶界相,降低了氮化硅陶瓷的性能。