SiC晶须,晶板增韧AlN陶瓷的研究

本文利用现代测试技术对ＳｉＣｗ，ＳｉＣｐ增韧ＡｌＮ材料的力学性能，显微结构进行研究，并分析探讨了材料的增韧机理，结果表明；ＳｉＣｗ可有效改善材料的断裂韧性和断裂强度，其增韧机理主要为裂纹偏转和晶须拔出效应，ＳｉＣｐ加入的断裂韧性起到良好的促进作用，但对材料的断裂强度则有不良的作用，其增韧机理主要为裂纹偏转和分枝效应。     

Si3N4／纳米SiC复相陶瓷的研究

采用纳米ＳｉＣ粉体制备了Ｓｉ３Ｎ４／纳米ＳｉＣｐ复相陶瓷。研究了制备工艺、纳米ＳｉＣ含量对材料性能及显微结构的影响,并对材料显微结构特点与强韧化机制进行了分析 。结果表明：添加２０ｖｏ％〈１００ｎｍ的ＳｉＣ粉体时,复相陶瓷的室温抗弯强度达８５６ＭＰａ,当添加１０ｖｏ％上述ＳｉＣ粉体时,复相陶瓷的增韧效果最佳,断裂韧性达８．２７ＭＰａｍ＾１／２,比基体材料提高了２３％。     

ZTM／SiCp复相陶瓷的力学性能与显微结构分析

本文采用热压工艺制备莫来石一氧化锆一碳化硅复相陶瓷；研究了分散相ＳｉＣ粒子的添加量和粒径对氧化锆增韧莫来石陶瓷力学性能的影响。实验结果表明：ＳｉＣ添加量在１０－３０ｖｏｌ％范围之内，材料力学性能有显著提高，其断裂韧性比ＺＴＭ材料要提高８９％，达８．５ＭＰａｍ＾１／２，弯曲强度要提高９１％左右，达６８０ＭＰａ；通过对断口进行观察，细ＳｉＣ粒子强韧ＺＴＭ陶瓷主要是通过裂纹钉扎和偏转来实现的，当添加一定     

用有机前驱体制备Si3N4／纳米SiC复相陶瓷的研究

本研究成功地用有机前驱体引入纳米ＳｉＣ粒子制备出Ｓｉ３Ｎ４／纳米ＳｉＣｐ复相陶瓷。研究了制备工艺和有机前驱体加入量对材料性能及显著结构的影响，并对材料显微结构特点与强韧化机制进行了分析讨论。     

SiCp—AlN复合材料力学性能及增韧机理研究

本研究表明ＳｉＣ颗粒尺寸及含量对ＳｉＣｐ－ＡｌＮ复合材料力学性能有较大的影响，通过工艺因素的控制，ＳｉＣｐ－ＡｌＮ复合材料的抗弯强度可达５６９ＭＰａ，断裂韧性可达５．１４ＭＰａ．ｍ＾１／２，另外，对复合材料的显微结构进行了观察，并分析了其增韧机理。     

新型复相陶瓷刀具材料Jx-2-I协同增韧补强机理的研究

本文研制成功的新型陶瓷刀具材料—ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）增韧和ＳｉＣ颗粒弥散增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具Ｊｘ－２－Ｉ,该刀具材料具有高的抗弯强度和断裂韧性等优点;对比Ａ（Ａｌ２Ｏ３）、ＡＰ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｐ）、ＡＷ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ）、Ｊｘ－１（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ）和Ｊｘ－２－１（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｐ／ＳｉＣｗ）等陶瓷材料的力学性能可以看出,在Ｊｘ－２－Ｉ材料中具有明显的增韧补强叠加效应;本文在热失配分析和微观结构观察的基础上详细研究了Ｊｘ－２－Ｉ刀具材料的增韧补强机理,系统研究了Ｊｘ－２－Ｉ中各种增韧补强机理之间的协同效应。     

低分子聚硅烷CVD法制备β—SiC超细微粉

采用ＣＶＤ工艺，以低分子聚硅烷为先驱体，Ａｒ气为载气，制备ＳｉＣ超细微粉。研究反应温度、载气流量、反应物浓度等工艺参数对ＳｉＣ微粉性能的影响。通过脱碳、脱氧和结晶化处理等工艺，制备出粒径组成均匀（〈０．１μｍ）、纯度高（含碳量３０％，按质量计）、结晶好的β－ＳｉＣ超细微粉。     

颗粒增强复相陶瓷残余应力和增韧机制分析

对颗粒增强复相陶瓷在增强颗粒密排分布条件下材料内残余应力的大小和分布进行了理论分析，探讨了αｐ〉αｍ和αｐ〈αｍ情况下的强化增韧机制以及在这两种情况下所存在的增韧机制的差别。研究结果表明，残余应力不仅与基体和颗粒的物理参量有关，而且还与所在点位置和增强颗粒体积含量有关。颗粒增强复相陶瓷在αｐ〉αｍ和αｐ〈αｍ情况下，都可能达到强化增韧的效果。在αｐ〈αｍ情况下，主要增韧机制是裂纹偏转和残余应力场强     

SiC_p－AlN复合材料力学性能及增韧机理研究

本研究表明ＳｉＣ颗粒尺寸及含量对ＳｉＣ_ｐ－ＡｌＮ复合材料力学性能有较大影响。通过工艺因素的控制，ＳｉＣ_ｐ－ＡｌＮ复合材料的抗弯强度可达５６９ＭＰａ，断裂韧性可达５．１４ＭＰａ·ｍ~（１／２）。另外，对复合材料的显微结构进行了观察，并分析了其增韧机理。     

SiCw增韧Al2O3／TiB2陶瓷复合材料的研究

根据对晶须与基体材料的热胀失配的分析，计算得出了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ三元复合材料中ＳｉＣｗ的临界体积分数。采用ＴｉＢ２颗粒增韧和ＳｉＣｗ增韧两种途径来改善Ａｌ２Ｏ３的脆性，得到此复合材料的抗弯强度为７４０ＭＰａ，断裂韧性为７．７ＭＰａ·ｍ＾１／２。分析表明：当ＳｉＣｗ含量大于临界体积分数时，强度大幅降低的主要原因是由于致密度的降低和热残余拉应力的增大。     

渗硅碳化硅材料结构与性能关系的研究

采用低廉石油焦碳分为原料制造全碳粉生坯，通过有机添加剂来调配生坯中碳的比例，以控制烧结体中游离硅（fsi）、游离碳（fC）含量（其中fs,fc为烧结中未反应的硅和碳），研究了全碳粉反应硅碳化硅（PCRSC）材料的结构与力学性能的关系，分析了渗硅碳化硅材料中游离硅、游了碳含量对抗弯强度的影响。结果表明：渗硅碳化硅材料中随游离硅含量的增加，其抗弯速度下降，并且二者呈直线关系，符合线性复合规则，另一方面，游离碳含量较高的渗硅碳化硅材料，尽管游离硅含量低，但其抗弯强度低于等量或较多游了硅含量的渗硅碳化硅材料的抗弯强度。     

用有机聚合物连接碳化硅陶瓷及陶瓷基复合材料

用陶瓷先驱体有机聚合物连接陶瓷及陶瓷基复合材料是一种成本低廉、工艺新颖、可满足特殊高温条件下连接件要求的新型连接技术。介绍了近年来采用先驱体有机聚合物连接SiC及其复合材料的研究现状，重点对影响连接强度的因素进行分析，并提出相应的改进措施。由于该技术具有连接温度较低、连接过程简单、接头热应力小，连接件的热稳定性高等特点，因此它是陶瓷及其复合材料最有前途的连接方法之一。     

Al与SiO2玻璃反应的显微组织结构及其演变

Ａｌ与ＳｉＯ２玻璃之间的反应分为２个阶段;在反应初期,得到Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３复合组织,数量居多的Ａｌ２Ｏ３以颗粒形式存在,Ａｌ分布于Ａｌ２Ｏ３间,被还原出来的Ｓｉ在冷却时于Ａｌ中以颗粒形式析出;随反应时间延长,显微组织演变为Ａｌ与Ａｌ２Ｏ３互为网络的复合结构,Ａｌ２Ｏ３网络以更为细小的颗粒组成,研究表明,在反应得到的复合组织前沿存在过渡层,Ａｌ在过渡层中存在一定浓度梯度。     

发光多孔硅的光谱及电化学研究

The light emitting properties of porous silicon formed by electrochemical etching process and the potential distribution at the Si/electrolyte (HF) interface have been studied. The results show that porous silicon photoluminescent properties are sensitive to the formation conditions. During anodic oxidation, selective dissolution of silicon that leads to porous structure formation has significant influence on the interface capacitance characteristics.     

Si_3N_4陶瓷材料的氧化行为及其氧化机理

采用氧化后再氧化的实验方法,通过对 Ｓｉ３ Ｎ４ 陶瓷材料氧化行为的研究和氧化动力学的分析,讨论了 Ｓｉ３ Ｎ４ 陶瓷材料的氧化机理。结果表明, Ｓｉ３ Ｎ４ 陶瓷材料的氧化行为表现为氧化增量随时间的变化服从抛物线规律：（Δ Ｗ ）２ ＝ Ｋｐ ｔ 。提出了氧在氧化层中的向内扩散是 Ｓｉ３ Ｎ４ 氧化过程中的控制步骤;并认为烧结添加剂或杂质等对 Ｓｉ３ Ｎ４ 陶瓷材料氧化速度的影响,是通过改变氧化层的组成、结构,使氧在氧化层中的扩散速度发生变化而产生的。     

硅/碳化硅材料显微特征与强度关系研究

通过改变坯体碳/碳化硅质量比,采用反应烧结方法制备了不同硅相含量和次生碳化硅分布形式的硅/碳化硅复合材料。探讨了该复合材料不同显微组织的形成机理。用三点弯曲法评价了材料强度与显微组织的关系,结合断口断裂模式,从热失配引起颗粒周围残余应力和界面能两个方面对强度-组织之间的关系进行了定性讨论。结果表明,硅/碳化硅相体积含量、碳化硅分布形态、热失配导致的残余应力是影响材料强度的主要因素,优化制备工艺参数是获得高性能材料的关键。     

Si3N4／Ti界面反应机理及界面层的显微结构

研究了采用熔盐热析出反在无压烧结氮化硅陶瓷表面生成的钛金属膜与陶瓷基体的界面反应机理和反应层显微结构，研究了不同反应温度下的界面反应产物及其分布规律，并探讨了界面反应的机理 。     

添加剂和升温速度对Si3N4陶瓷显微结构的影响

研究了添加剂组合与升温速度对气压烧结Ｓｉ３Ｎ４显微结构的影响。第二添加剂使晶体粒径整体增大，长径比降低，同时加入Ｓｃ２Ｏ３和ＺｒＯ２，并慢速升温，可有效提高长径比，放慢升温速度利于形成双峰粒度分布。     

SiC陶瓷先驱体聚铝碳硅烷的合成及其陶瓷化

聚硅碳硅烷(polysilacarbosilane,PSCS)与乙酰丙酮铝[Al(AcAc)3]反应制备了含铝SiC陶瓷的先驱体聚铝碳硅烷(polyaluminocarbosilane,PACS),化学式为SiC2.01H7.66O0.13Al0.018,相对分子质量Mr=2265。PACS中主要存在如下结构:—Si(CH3)2—CH2—,—Si(CH3)·(H)—CH2—。PACS在N2气中的陶瓷化表明:600℃以下PACS是有机状态;900℃时,PACS中C—H,Si—CH3结构消失,PACS基本完成了无机化;1300℃左右PACS完全脱H,真正完成了无机化,转化为SiC陶瓷。1300℃以下陶瓷化产物的X射线衍射线很宽,产物为不定型结构。1500℃以上的陶瓷化产物为结晶度较高的SiC陶瓷。