气压烧结Si3N4球应用研究

以实际应用和批量生产为目标,采用GPS法对Si_3N_4球的烧结进行了研究。性能测试表明GPS法烧结的Si_3N_4球致密度高、材质均匀、韧性好。装配轴承实用考核使用寿命达2300小时,为金属轴承寿命的3倍多。     

Si3N4陶瓷常压烧结研究进展

论述了Si3N4陶瓷常压烧结过程中助烧剂的选择，烧结机理和高温性能改善方面的研究进展。     

气压烧结SiN4陶瓷显微结构的区域性差异

研究了二步气压烧结氮化硅材料的显微结构，观察到其存在着区域性差异。试样边部的β－Ｓｉ３Ｎ４晶体粒径大于试样中部。慢速升温使区域性差异更为严重。     

Si3N4陶瓷气氛压力烧结（GPS）技术

本文论述了气氛压力烧结技术产生的技术前景，ＧＰＳ烧结的原理和优越性，介绍了ＧＰＳ烧结工艺的技术关键以及在材料制备中的实际应用。     

氮化烧结制备Si3 N4 -SiC复相陶瓷

以酚醛树脂作为结合剂,以冷等静压方法成型制备氮化烧结Si3N4-SiC复相陶瓷,研究了结合剂对坯体强度和生成材料物相组成的影响。坯体强度随酚醛树脂含量增加而提高,最高强度达到23MPa,实现坯体可直接机械加工。经过氮化烧结,生成材料物相中含有SiC,含量达到7.1%～15.7%,并观察到细小的等轴颗粒αSi3N4、棒状晶粒βSi3N4以及少量针状和晶须状Si3N4。SiC颗粒与Si3N4结合在一起,被Si3N4包裹。Si3N4-SiC复相材料的生成机理:300～600℃,酚醛树脂发生裂解,形成单质C,残碳率为50%;1000～1100℃,C开始与Si发生固相反应,形成SiC;1100℃后,Si开始发生氮化反应,生成Si3N4。     

多孔Si3N4–SiO2复相陶瓷及其性能

采用近净尺寸成型制备工艺–氧化烧结结合溶胶浸渍再烧结法,制备了多孔Si3N4–SiO2复相陶瓷。讨论了制备工艺对材料的成分、微结构和性能的影响规律。研究表明：随着硅溶胶浸渍量的增加,材料的抗弯强度、硬度、断裂韧性、密度和介电常数均增大。分别采用压痕法和单边切口梁法对材料的断裂韧性进行了测定和比较。结果表明：采用压痕法测定断裂韧性时,多孔Si3N4–SiO2复相陶瓷的增韧机理有裂纹偏转、裂纹分叉、裂纹桥接以及孔的钝化。采用单边切口梁法测定断裂韧性时,多孔Si3N4–SiO2复相陶瓷的增韧机理只有裂纹偏转。     

无压烧结Al2O3／SiC纳米复相陶瓷的研究

将粒径为30～35nm的β-SiC粉,加入亚微米尺寸的α-Al     

烧结工艺对Si3N4泡沫陶瓷性能的影响

本文在有机泡沫浸渍法制备多孔氮化硅陶瓷的过程中,讨论了升温速度、烧结助剂的添加量和烧结温度对氮化硅网眼多孔陶瓷显微组织、物相和力学性能的影响.研究结果表明,随Y2O3和Al2O3的含量的增加,烧结体的强度明显增加,且含量为20%时较优.通过分析聚氨酯海绵的DSC-TDA曲线,得出在150～475 ℃温度区间,要缓慢升温.烧结温度在1700 ℃左右较优,且相变较完全.     

反应烧结ZTM陶瓷显微结构分析及热处理对晶界玻璃相析晶的影响

本实验利用电子扫描电镜重点研究了以锆英石与氧化铝、A级铝矾土为原料反应烧结ZTM陶瓷的显策结构。分析表明：在不同的液相条件下,莫来石的晶粒发育产生了三种完全不同的晶形;液相量越高,莫来石的针状发育越好,过量氧化铝的存在严重阻碍了残余晶界玻璃相的析晶,金属铝粉的添加容易引入热处理难以消除的贯通笥气孔,这些气孔是影响反应烧结材料性能提高的重要因素。     

Si3N4陶瓷烧结中烧结助剂的研究进展

研究了多种烧结助剂对氮化硅烧结性能和烧结过程的影响.研究表明,多组分助剂比单一组分助剂对氮化硅的助烧效果好,其中稀土氧化物和MgO-Al2O3-SiO2体系比较受重视.     

放电等离子烧结Si3N4/Al2O3纳米复相陶瓷的增韧机理

用放电等离子烧结制备了Si3N4/A12O3纳米复相陶瓷.在1 450℃,当Si3N4质量分数为10%时,Si3N4/A12O3纳米复相陶瓷的韧性达到5.261MPa·m1/2,与纯Al2O3的断裂韧性4.014MPa·m1/2相比提高了31.1%.X射线衍射分析表明在高温烧结形成了sailon相.扫描电镜显微分析显示复相陶瓷具有晶内/晶界混合型结构,增韧机制主要为微裂纹增韧和残余应力增韧.     

放电等离子烧结Si3N4陶瓷

本文用放电等离子烧结法制备Si3N4陶瓷,通过排水法测定密度,X射线衍射法测定物相变化,透射电镜进行微观形貌的观察。发现在烧结过程中,当高于1450℃时MgO—CeO2与氮化硅粉末表面的SiO2反应形成硅酸盐液相,促进烧结致密化,冷却后形成玻璃相留在品界,氮化硅的致密化在1500℃接近完成,但高于1550℃时,出现MgO自析晶,微观形貌为相互交织的等轴状的α—Si3N4和柱状的β—Si3N4晶粒。     

微波烧结对ZTA陶瓷力学性能的影响

本文选用微波烧结新工艺,对ZTA陶瓷力学性能进行了研究,获得了较传统烧结工艺优良的陶瓷抗奇强度和断裂韧性。新工艺可以显著降低ZTA陶瓷的致密化温度,同时改善其显微结构。     

Si3N4—ZrO2陶瓷中ZrN的生成及其对性能的影响

研究了ＺｒＮ在Ｓｉ３Ｎ４－ＺｒＯ２复相陶瓷中的形成及其对材料性能的影响，结果表明：在１．５ＭＰａ Ｎ２气压烧结条件下，ＺｒＮ的形成温度约为１６００℃，提高Ｎ２的压力有利于抑制ＺｒＮ的生成，以稳定的ｔ－ＺｒＯ２加入Ｓｉ３Ｎ４基体中，对抑制ＺｒＮ的生成有明显作用。当复相陶瓷中生成一定量的ＺｒＮ时，力学性能明显下降，而ＺｒＯ２分布均匀且以ｔ－ＺｒＯ２，ｃ－ＺｒＯ２形式存在时，复相陶瓷具有较高的强度（７４     

钨添加对Si3N4陶瓷力学性能的影响及强韧化机理研究

为了增韧Si₃N₄基陶瓷材料,以钨(W)作为第二相材料,Y₂O₃-Al₂O₃作为烧结助剂,采用气压烧结法制备了W/Si₃N₄复合陶瓷材料。研究了W含量对W/Si₃N₄复合陶瓷材料致密性、力学性能以及结构的影响。结果表明:在W含量小于5%(质量分数)时,样品致密度均达97%以上;在W含量为5%(质量分数)时,获得的W/Si₃N₄复合陶瓷材料综合性能最佳,弯曲强度、硬度和断裂韧性分别为(670.28±40.00) MPa、(16.42±0.22) GPa和(8.04±0.16) MPa·m^1/2,相比于未添加金属W的Si₃N₄陶瓷材料分别提高了38.08%、13.08%和44.34%;通过分析W/Si₃N₄复合陶瓷材料样品抛光面和压痕裂纹的微观结构,发现W的引入能促使裂纹在扩展路径上更易发生偏转、分叉等增韧机制,消耗裂纹扩展能量,从而改善Si₃N₄陶瓷的断裂韧性。