复合材料挤出成型过程中晶须的定向排布

研究了含ＳｉＣ晶须的Ｓｉ３Ｎ４混合粉料的挤制成型过程。从挤制腔内泥料的受力分析出发，探讨了挤制成型过程中晶须定向排布的原理，并着重研究了挤制压力、和挤出口的尺寸对晶须定向度的影响。     

复合材料挤制成型过程中晶须的定向排布

研究了含SiC晶须的Si3N4混合粉料的挤制成型过程.从挤制腔内泥料的受力分析出发,探讨了挤制成型过程中晶须定向排布的原理,并着重研究了挤制压力、挤制速率、泥料含水率和挤出口的尺寸对晶须定向度的影响.     

定向排布的晶须复合材料中晶须定向度的表征方法

在定向排布的晶须补强复合材料中,晶须定向度的测定和表征是研究和预测该类复合材料的一个重要内容．本文在以往织构研究的基础上,针对β－ＳｉＣ晶须的特点,提出了一种简单而实用的晶须定向度的计算方法．采用β－ＳｉＣ晶须的｛１１１｝和｛２２０｝两晶面族的Ｘ射线衍射线的相对强度来定量地计算晶须定向度．并通过实验验证了这一方法的适用性．     

Al2O3／SiCW陶瓷刀具材料中晶须的取向对其力学和切削性能的影响

Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣＷ陶瓷刀具材料由于热压过程的影响，造成晶须在基体中定向排布于垂直热压方向的平面上，因此不同方向的补强、增韧效果有所差异。本工作测量了Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣＷ陶瓷刀具材料不同方向上的断裂韧性和抗弯强度，分析了晶须的取向对该陶瓷刀具材料力学性能的影响。切削试验表明晶须的取向对晶须增韧陶瓷刀具材料的磨损和破损性能有较好的影响。根据切削加工过程中刀具的受力特点，提出了有利于切削加工的刀具前、     

层状氮化硅陶瓷的性能与结构

从结构设计的角度出发研究了层状复合Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料，利用轧膜使层内的晶粒，晶须产生定向增韧，通过调整外部层状复合结构得到材料的两级增韧效果，并实验制备了高韧性层状复合Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷材料。     

稻壳合成β—SiC晶须的工艺及机理研究

本文对稻壳合成β－ＳｉＣ晶须的工艺条件进行了研究,结果表明,温度,硅碳化对ＳｉＣ晶须转化率有较大影响,Ａｒ气流量的影响较小,在最佳工艺条件下,生成物中ＳｉＣ晶须含量可达３０％以上,并从理论上探讨了ＳｉＣ晶须的生长机理。     

稻壳制备SiC晶须及其Si3N4陶瓷复合材料的应用

本文对稻壳合成ＳｉＣ晶须进行了研究，生产了三种ＳｉＣｗ，并进行了复合Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料的研究。     

陶瓷复合体中晶须的作用研究

研究了ＳｉＣ，ＴｉＮ晶须增韧Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＣ，Ｓｉ３Ｎ４＋ＴｉＣ基陶瓷复合体的力学行为，验证和讨论了Ｐ．Ｆ．Ｂｅｃｈｅｒ提出的晶须增韧方程，并通过实验对晶须增韧陶瓷复合体的机械性能和切削性能进行了研究。     

SiC晶须对Al2O3／TiB2／SiCw陶瓷刀具材料高温断裂韧性的影响

研究了不同ＳｉＣ晶须含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷刀具材料的断裂韧性随温度的变化规律。结果表明：Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷材料的Ｋ１Ｃ在１０００℃内随温度的升高而增大；晶须含量越大，通过计算分析表明，随温度的升高粘裂时拔出的晶须大大增多，当晶须体积含量（下同）为２０％时，Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷在室温时只有长径比小于２．８７的晶须在断裂时才有可能产生拔出，而在９００℃时     

晶须的取向对Al2O3／TiB2／SiCW陶瓷复合材料高温耐磨性能的影响

研究了晶须的取向对Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷复合材料在下空气和氮气氢气中与硬质合金摩副往复滑动摩擦时的耐磨性能的影响。结果表明：该材料表面的耐磨性能随θ角的不同而变化，随θ角的增大，材料表面的耐磨性能提高。在高温空气氢气中摩擦时，由于ＳｉＣ晶面的氧化使得材料表面晶须的增韧补强作用削弱，加速了材料的磨损。通入氮气有利于减轻ＳｉＣ晶须的氧化，可提高瓣耐磨性能。     

The effect of whisker orientation in SiC whisker-reinforced Si3N4 ceramic matrix composites

Si₃N₄ ceramic matrix composites reinforced by nearly unidirectionally aligned SiC whiskers have been prepared by extrusion and hot pressing. Unlike the case in traditional Si₃N₄ ceramic matrix composites reinforced by random SiC whiskers, the mechanical properties of the composites exhibit a significant dependence on whisker orientation. In the direction of whisker alignment for SiC(w)/Si₃N₄ composites, increments in bending strength and fracture toughness of 200 MPa and 3 MPa·m^1/2 are obtained respectively, compared to the values in the direction perpendicular to whisker alignment. Based on microscopic fractographic observation and micromechanics analyses, the effects of whisker orientation on toughening mechanisms are discussed. The results indicate that the whisker orientation, θ, is a decisive factor for the essential toughening mechanisms of whiskers. Only in the case of small θ and weak interface can whisker pullout occur, and whisker has maximum toughening effect. The results show that effects of whisker strengthening and toughening can be improved simultaneously through whisker oriented alignment. ©     

Mechanical Properties of Unidirectionally Oriented SiC-Whisker-Reinforced Si3N4 Fabricated by Extrusion and Hot-Pressing

SiC-whisker-reinforced Si₃N₄ was fabricated by extrusion and hot-pressing. A unidirectional alignment of the whiskers was achieved through sheet forming by extrusion. The degree of whisker orientation changed with the thickness of the green sheets. Unidirectionally oriented whiskers increased fracture strength and toughness compared to samples with more randomly oriented whiskers. Anisotropy of fracture strength was observed. Bridging by whiskers impeded crack propagation when the whisker orientation was perpendicular to the crack plane.     

氯化钙对尼龙6/硫酸钙晶须增强材料结构与力学性能的影响研究

本文用熔融共混法成功制备氯化钙/(尼龙6/硫酸钙晶须)复合力学增强材料,采用DSC、FTIR、XRD研究氯化钙对尼龙6/硫酸钙晶须复合材料结构性能的影响。结果表明:与硫酸钙晶须对尼龙6起异相成核作用的机理不同,引入少量的氯化钙对尼龙6的结晶性能、分子链间作用力产生很大影响;且当CaCl2含量3%时,PA6拉伸强度能提高至33%左右,缺口冲击强度有小幅度降低。     

SiC晶须及原位增强Si3N4基复合材料的断裂过程

探讨了ＳｉＣ晶须增强和β－ｓｉａｌｏｎ细长晶粒原位增强Ｓｉ３Ｎ４基复合材料的断裂过程。２种材料的试验结果都显示出明显的二级增韧行为：一级增韧过程,断裂阻抗ＫＲ随微小的裂纹扩展而急剧增大,大裂纹扩展到大约０．２５ｍｍ时达到饱和;二级增韧过程,ＫＲ缓慢增长,一直持续到裂纹扩展达到１ｍｍ（原位增强）和１．８ｍｍ（晶须增强）,观察和分析表明：二级增韧行为的发生,本质上起因于裂纹尖端后方桥接晶须和细长晶粒与     

定向排布层状SiC晶须补强Al2O3复相陶瓷的制备及其性能

利用流延成型和热压烧结工艺制得了晶须高度定向排列的层状Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷。讨论了分散剂、ｐＨ值等对浆料粘度的影响。分析了流延成型过程中刀片的运动速度和剪切强度对晶须定的影响。测定了不同取向角下材料的强度和韧性,结果表明：材料和力学性能强烈依赖取向角,随取向角增大,强度和韧性逐渐降低。     

SiC晶须的结晶性研究

采用固-液-气(VLS)法，在无限微热源炉中成功地合成了碳化硅晶须(SiCw)，运用SEM，XRD，EDS等分析检测技术对SiCw的形态和显微结构进行研究。在制备出的SiCw产物中，出现不同形态的晶须形貌，除了细长均匀的碳化硅晶须外，还出现了各种其它不规则形状的晶须。通过分析，不规则形状的晶须也为SiCw。     

Complex Impedance Analysis on the Orientation Effect of Whiskers in Oriented Silicon Carbide Whisker/Silicon Nitride Composites

The effect of whisker orientation on the electrical properties of SiC_w/Si₃N₄ composites was investigated, using the principle of complex impedance. The impedance spectra of the composites exhibited significant dependence on whisker orientation. Based on the experimental results and the microstructure of the composites, the impedance mechanisms were discussed and a corresponding equivalent-circuit model was presented, which agreed well with the experiments.     

燃烧合成制备Si3N4-TiN-SiC陶瓷的显微结构

以TiSi2为反应原料,SiC作稀释剂,燃烧合成制备Si3N4-TiN-SiC陶瓷.利用燃烧波"淬熄"法使反应各个阶段的物相得以保留,通过X射线衍射及扫描电镜分析TiSi2在燃烧合成中的反应过程及显微组织转化.结果表明:完全反应后产物的主相为Si3N4,其余为TiN和SiC.在燃烧过程中,TiSi2首先受热熔化,包覆于SiC颗粒表面,随后与N2反应生成TiN和Si.Si在高热作用下发生熔化、汽化,液态Si与未反应的TiSi2互溶.生成的Si与氮气发生反应,形成Si3N4晶核,并不断长大.燃烧合成反应过程中,Si3N4晶须的生长十分复杂,由气-液-固机制、气-固机制及蒸发凝聚的气相生长机制共同作用.     

Elastic Properties of Al2O3 and Si3N4 Matrix Composites with SiC Whisker Reinforcement

A study of the elastic moduli of Al₂O₃ and Si₃N₄ ceramics reinforced with 0 to 25 wt% SiC whiskers has been performed. The Young's moduli, shear moduli, and longitudinal modulus are compared with calculated predictions for aligned fiber composites by Hill and Hashin and Rosen, and for fibers randomly oriented in three dimensions by Christensen and Waal. The measured values are in excellent quantitative agreement with those derived for the random orientation of the SiC whiskers.