烧结温度对SiC多孔陶瓷性能的影响

采用反应烧结工艺,通过改变烧结温度,制备出了一系列不同烧结温度下（1 600,1 630,1 660和1 690℃）的SiC多孔陶瓷粉体。通过XRD、SEM、气孔测试、压缩强度测试和油水分离测试等,对SiC多孔陶瓷的物相结构、微观形貌、孔隙率、力学性能等进行了表征。结果表明,随着烧结温度的升高,SiO₂的特征衍射峰强度逐渐升高,在1 690℃时SiO₂的特征衍射峰强度最高;SiC多孔陶瓷的气孔随温度升高呈现出先降低后增加的趋势,在1 660℃时气孔率最低为32.1%;SEM分析发现,1 600和1 630℃下烧结的SiC多孔陶瓷中的小颗粒较多,且SiC多孔陶瓷的颗粒较为分散,随着烧结温度的升高,小颗粒相逐渐减少,SiC多孔陶瓷整体逐渐收缩紧密,晶粒逐渐长大。力学性能分析表明,随着烧结温度的升高,SiC多孔陶瓷的压缩强度先升高后轻微下降,在1 660℃时压缩强度达到了最大值25.6 MPa。油水分离测试发现,随着烧结温度的升高,SiC陶瓷的膜通量出现了先降低后有略微升高的趋势,截留率出现了先升高后轻微降低的趋势,在烧结温度为1 660℃时,膜通...     

以Al-B-C为烧结助剂的SiC陶瓷热压烧结工艺

以SiC超细粉末为原料,Al粉、B粉和碳黑为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备了SiC陶瓷,重点研究了烧结助剂含量(4～13 wt％)对SiC陶瓷物相组成、致密度、断面结构及力学性能的影响.除SiC主晶相外,X射线衍射图还显示了Al8B4C7相的存在;当烧结助剂的含量从4 wt％增至13 wt％时,扫描电镜照片显示陶瓷断面形貌从疏松结构变成致密结构,存在晶粒拔出现象;陶瓷力学性能随着烧结助剂含量的增加先升高后降低.当烧结助剂含量为10 wt％时,SiC陶瓷的力学性能达到最高,抗弯强度为518.1 MPa,断裂韧性为4.98 MPa·m1/2.Al、B和C烧结助剂在1850℃烧结温度下形成的Al8B4C7液相促进晶粒间的重排和传质,并填充晶粒间的气孔,提高了陶瓷致密度.     

固相烧结SiC陶瓷

实验采用α-SiC,β-SiC和（1％αSiC＋99％β-SiC作为起始粉末,以B,C为添加剂,热压烧结SiC陶瓷,其烧结过程中尽管发生多型体之转的转变,但其现现形式为α-SiC的6H→4H,和β-SiC的3C→6H两种形式,尽管有大量的长柱颗粒生成,但是由于没有弱的界面结合,不能原位增强。     

碳化硅陶瓷的活化烧结与烧结助剂

综述了作为碳化硅陶瓷烧结助剂的热力学条件及液相烧结的有效条件,介绍了碳化硅陶瓷烧结助剂的研究进展.     

不同含量PEG对固相烧结碳化硅陶瓷性能的影响EI北大核心

在以碳黑、碳化硼为烧结助剂的碳化硅陶瓷烧结过程中,通过引入聚乙二醇(PEG)为粘结剂,研究了不同PEG含量对碳化硅陶瓷密度和力学性能的影响。结果表明随着PEG含量的增加,碳化硅陶瓷的密度和力学性能表现为先增加后减小的规律。另外在碳化硅陶瓷烧结过程中增加保温时间,由于晶粒长大过快导致其密度和力学性能迅速下降,同时棒状晶粒的形成没有增加碳化硅陶瓷的韧性。     

以Al-B4C-C为烧结助剂的SiC陶瓷液相烧结研究

尝试以含Al,B,C的化合物烧结助剂进行α－SiC粉末的无压烧结，研究了烧结助剂中Al和B的配比，烧结温度，保温时间等因素对烧结体密度和力学性能的影响。结果表明，最佳保温时间为1h；当烧结温度为1850℃以上时，烧结体的相对密度达到了90％；当Al/B=3和4时，烧结体的性能相对较好，XRD显示了Al8B4C7相的存在，表明在烧结过程中反应生成了Al8B4C7，烧结机制是液相烧结。扫描电镜照片显示了断面结构和晶粒形貌。     

碳化硅陶瓷烧结助剂的作用机制与研究进展

碳化硅(SiC)陶瓷由于其优异的高温强度、抗氧化性和化学稳定性,在石油化工、航空航天和热交换器等众多领域有广泛的用途.此外,SiC及其复合材料被认为是先进裂变反应堆和未来聚变反应堆的重要结构材料.由于Si-C键的高共价键合性和低自扩散性,纯SiC的烧结极为困难,只能通过高温高压的方式进行致密化.添加烧结助剂对促进SiC的致密化、缓和烧结条件至关重要.本文阐述了烧结助剂存在条件下碳化硅陶瓷致密化的热力学条件,总结了不同烧结机制下烧结助剂的作用机理.从助剂种类的角度综述了目前碳化硅陶瓷烧结领域的常用助剂体系及其研究进展,并展望了碳化硅致密化研究的发展方向.     

烧结温度对SiC/莫来石复相多孔陶瓷的影响

以高岭土、SiC粉末、Al2O3粉末为主要原料,采用添加造孔剂法制备了SiC/莫来石复相多孔陶瓷,探讨了烧结温度对多孔陶瓷的气孔率、体积密度、抗折强度等的影响。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征了样品的物相组成与断面形貌。结果表明,以淀粉为造孔剂,在1350℃下保温2h制备的样品综合性能最佳,其孔隙率为31.40%,抗折强度达到42.50MPa。     

烧结助剂LY含量对气压烧结Si3N4陶瓷性能的影响

本研究采用二步气压烧结工艺，系统地研究了烧结助剂ＬＹ（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）对Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的烧结密度及抗弯强度的影响，发现相对密度随助剂含量的增加而增加。在助剂含量为１８ｗｔ％时，抗弯强度最大为４２２ＭＰａ。此后，助剂含量继续增加时，抗弯强度下降。     

烧结温度对包混/复合添加工艺制备多孔SiC陶瓷性能的影响

采用包混工艺合成了核壳结构的先驱体粉体,并引入一定量Al2O3、SiO2和Y2O3复合添加剂,通过成型、炭化和烧结工艺制备了多孔碳化硅陶瓷;分析了样品的物相、表面形貌、孔隙率、热导率、热膨胀系数、抗弯强度和抗热震性能。结果表明,在较低的烧结温度下制得了多孔碳化硅陶瓷,在1650℃烧结的多孔碳化硅陶瓷综合性能较好。     

烧结制度对无压烧结碳化硅陶瓷力学性能的影响

本文通过研究固相无压烧结的方法制备碳化硅陶瓷,得出实验结论为：2130℃烧结时,样品的综合力学性能最好,相对密度大于97％,抗弯强度为406．5MPa,硬度为2472HV。     

液相烧结SiC陶瓷的研究进展

综述了液相烧结SiC陶瓷的烧结添加剂体系、烧结工艺、烧结机理,并简要介绍了几种新的烧结方法.介绍了液相烧结SiC的微观结构和性能,讨论了SiC-YAG及SiC-Al-BC烧结体系的特点和烧结体性能,简述了利用SPS、微波烧结等新方法制备液相烧结SiC陶瓷的机理及研究进展.     

烧结温度对PNW-PMN-PZT陶瓷结构和力学性能的影响

CeO2掺杂Pb0.94Sr0.06(Ni1/2W1/2)0.02(Mn1/3Nb2/3)0.07(Zr0.51Ti0.49)O3(PNW-PMN-PZT)陶瓷采用传统固相烧结法制备.借助X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱分析(EDAX)及密度、硬度和弯曲强度研究了烧结温度对陶瓷结构和机械性能的影响.研究发现,烧结温度的提高可使三方-四方相变、晶体四方度和晶粒尺寸增大,而使晶粒表面的残余应变减小.EDAX结果表明,材料组成和结构的不均匀性随烧结温度的提高而加剧,过高的烧结温度可导致Ni、Ce元素在晶界严重偏析积聚.1000℃烧结的陶瓷具有最佳的力学性能,这与合适烧结温度对材料晶粒尺寸、残余应变、组成和结构的均匀性以及气孔率的影响有关.     

烧结温度对Zn-Bi系压敏陶瓷晶界的影响

采用传统的固相烧结法制备了Zn-Bi-Mn-Cr-Si(ZBMCS)压敏陶瓷样品,研究了烧结温度对ZBMCS压敏陶瓷相组成、微观结构、电学性能的影响。烧结温度的持续升高使得样品平均晶粒尺寸逐渐增大,压敏场强逐渐减小。对不同烧结温度下样品EDS分析可知,烧结温度的升高显著降低了Bi的含量,Mn, Cr、Si参与了Zn₂SiO₄和其他第二相的形成过程。当烧结温度为990℃时,样品的综合性能达到最好,此时非线性系数最大值为43.36,漏电流密度最小值为1.89μA/cm²,击穿场强为435.10 V/mm,在10³～10⁶ Hz外电场作用下其损耗角正切值最大仅为0.07。     

Nb-Si超高温材料的放电等离子烧结(SPS)工艺研究EI北大核心CSCD

以Nb,Si粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了二元Nb-Si超高温材料,研究了烧结温度、保温时间、加热速率和冷却速率等工艺参数对材料物相组成、微观组织和室温力学性能的影响。结果表明:烧结温度在1300℃以上时,材料主要由Nbss(铌基固溶体)和α-Nb5Si3两相组成,材料的致密度和室温力学性能随着烧结温度的升高而不断提高,在1600℃制备的材料力学性能最好;在1600℃时,随着保温时间的延长,材料的物相组成和微观组织基本没有变化,而其力学性能有小幅度提高;较慢的加热速率和烧结完成后较快的冷却速率均有利于提高材料的室温力学性能。应用优化后的SPS工艺,制备出了室温综合力学性能优异的Nb-Si超高温材料。     

烧结助剂及Mo含量对AlN-Mo复合陶瓷热导率的影响

以CaF2、CaCO3为烧结助剂,采用热压烧结法制备了AlN-Mo复合材料。利用XRD和SEM分析了AlN-Mo复合陶瓷的相组成及其微观形貌,并讨论了烧结助剂和Mo含量对该材料热导率的影响。结果表明,CaF2和CaCO3烧结助剂的添加量在1%～3%(质量分数)范围内,AlN-Mo复合材料的热导率随着CaF2含量的增加而升高,随着CaCO3含量的增加先升高后降低。在烧结助剂的种类和含量一定时,含20%(体积分数)Mo的AlN-Mo复合陶瓷的热导率高于含18%(体积分数)Mo的AlN-Mo复合陶瓷的热导率。     

碳含量对无压烧结碳化硅陶瓷的显微组织和力学性能的影响

在碳化硼添加量为1wt％的条件下,考察不同碳含量对2000℃下制备的无压固相烧结碳化硅陶瓷的显微组织和力学性能的影响.实验结果表明:物相分析显示不同C含量的SiC陶瓷样品的XRD衍射图谱近似相同,其中主相均为SiC,检测到少量C,未检测到B4 C相.当C含量为3wt％时,SiC陶瓷样品的力学性能达到最佳,其相对密度、抗折强度、断裂韧性与维氏硬度分别为98.6％、452 MPa、4.5 MPa·m1/2和30 GPa.继续增加碳含量,SiC晶粒存在局部异常长大现象,相应样品的力学性能也有所下降.     

放电等离子烧结NdFeB磁体的烧结特征研究

应用放电等离子烧结技术(SPS)制备新型SPS NdFeB磁体.利用扫描电子显微镜(SEM)观察磁体的显微组织,利用B-H回线仪测量磁体磁性能,利用阿基米德法测量样品密度.系统研究了稀土含量不同的两种NdFeB磁体的烧结特征.结果表明,SPS NdFeB磁体的烧结特征与传统烧结方式的特征不同,且与样品稀土含量密切相关;...     

热处理对FeCrMnNiCox合金微观组织及力学性能的影响EI北大核心CSCD

金属粉体经行星式球磨机混合后,采用真空熔铸技术制备FeCrMnNiCo,FeCrMnNiCo0.5,FeCrMnNi 3种多主元合金。采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、硬度计、万能拉伸试验机,研究热处理温度对3种多主元合金微观组织、拉伸性能和硬度的影响。结果表明:900℃热处理后的FeCrMnNi合金硬度最大为380HV;经过700℃热处理后FeCrMnNiCo0.5塑性最大,其断后伸长率为54.7%。同一热处理温度下,随着Co含量增多,组织从树枝状转变成蜂窝状,抗拉强度减小。同一种合金硬度随着热处理温度升高呈现增大的趋势,这可能与热处理后析出相增多有关,但其抗拉强度基本不变。     

空气环境下退火温度对连续SiC自由膜结构与发光特性的影响EI北大核心

采用熔融纺膜与先驱体转化法相结合制备出连续SiC自由薄膜,研究薄膜在1300,1400,1500℃温度下空气退火处理的氧化行为,以及退火温度对薄膜微观结构、光致发光特性(PL)、硬度和电阻率的影响。结果表明,SiC薄膜在1300℃具有较佳的抗氧化和发光特性,随着退火温度的升高,薄膜的抗氧化和发光特性略有降低,薄膜中无定型SiOxCy减少,-βSiC晶粒长大及游离碳增多,薄膜表面硬度与电阻率下降,表面惰性致密氧化层的生成保护阻挡氧扩散,从而有效减缓薄膜进一步被氧化。