AIN在SiC—AIN—Y2O3复相陶瓷中的作用

氮化铝相在ＳｉＣ－ＡＩＮ－Ｙ２Ｏ３复相陶瓷中起着至关重要的作用。在２０５０℃高温时，ＡＩＮ颗粒表面发生固相蒸发现象，并聚集到ＳｉＣ颗粒周围最终形成固溶体，改善了ＳｉＣ颗粒周围最终形成固溶体，改善了ＳｉＣ陶瓷的晶界结构，使该复相材料具有良好的机械性能，其室温抗折强度为６１０ＭＰａ，这一强度可持续至１４００℃高温，断裂韧性达到８．１ＭＰａ．ｍ＾１／２。     

Al_2O_3–SiC复相陶瓷的摩擦磨损特性

用真空热压工艺制备了Al2O3-SiC复相陶瓷.对热压烧结的纯Al2O3以及Al2O3-SiC复相陶瓷进行了摩擦磨损实验,研究了SiC添加量对复 相陶瓷摩擦磨损性能的影响.结果表明:在压力为25 MPa,1635℃热压烧结1h,当SiC的质量含量为5%时,Al2O3-SiC复相陶瓷的耐磨性最佳,虽摩擦系数最大(0.61,Al2O3则为0.46),但磨损率(WR)仪为5×10-4mm3/(N·m).Al2O3-SiC复合材料的磨损机理为脆性断裂引起的磨粒磨损,材料的 WR与断裂韧性(KIc)和Vickers硬度(Hv)的乘积(KIc1/2HV5/8)成反比.     

AIN陶瓷中的晶界第二相

晶界第二相是ＡＩＮ陶瓷显微结构的重要组成部分，对ＡＩＮ陶瓷的热导率有重大影响。本工作研究了以Ｙ２Ｏ３为烧结助剂的无压烧结ＡＩＮ陶瓷中，晶界第二相的组成、含量及其分布。结果表明：晶界第二相的组成主要决于配料中的Ｙ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３比值，同时也受工艺因素影响；随着Ｙ２Ｏ３加入量增多，晶界第二相含量呈线性增加，其分布也变成从三个晶粒连接处延伸到所有晶界，还讨论了晶界第二相对热导率的影响，认为只要ＡＩＮ晶     

SiC—Al2O3基复相陶瓷的N2—HIP研究

通过对热压ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复合材料进行了Ｎ２－ＨＩＰ后处理，制备得到Ｓｉ３Ｎ４－ＡｌＮ＝ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３梯度材料，经Ｎ２－ＨＩＰ处理后，材料抗弯强度提高３５％－９５％，并得到经强度达１０３０ＭＰａ的ＳｉｅＮ４－ＡｌＮ／ＳｉＣｐ－ＳｉＣＷ－Ａｌ２Ｏ３复合材料。     

Y_2O_3添加剂对SiC复相多孔陶瓷烧结性能和力学性能的影响

利用添加造孔剂法制备SiC复相多孔陶瓷。研究了Y2O3添加剂对SiC复相多孔陶瓷的烧结温度及烧结体力学性能的影响机理。结果表明:Y2O3的加入大大降低了SiC复相多孔陶瓷烧结温度,样品的力学性能有所提高,抗弯强度提高18.46%,稀土氧化物占总质量3%时能提高SiC复相多孔陶瓷的抗氧化性,氧化速率降低了66.7%。YAG相在SiC晶界均匀分布,细晶,裂纹偏转及晶界桥联是SiC复相多孔陶瓷的增韧的机理。     

纳米SiC－Ca－α－Sialon复相陶瓷的研究

研究了用表面活性剂有效地分散纳米ＳｉＣ粉体中的聚集体的实验过程，发现分散状态取决于表面活性剂用量、ｐＨ值和浸泡时间。以Ｓｉ３Ｎ４，ＡｌＮ，ＣａＣＯ３和纳米βＳｉＣ为原始粉料，用反应热压法制备了不同ＳｉＣ含量的纳米ＳｉＣＣａαｓｉａｌｏｎ复相陶瓷，并分别对其相组成、力学性能和显微结构等进行了研究。     

不同AIN含量对液相烧结SiC陶瓷的影响

研究了不同AIN配比对AIN-Y2O3液相烧结碳化硅的烧结致密化行为、烧结体的性能的影响.结果发现:AIN-Y2O3系统均可以使SiC达到致密化,配比为AIN60mol%的组成可在1850℃-2000℃的温度范围能够使SiC致密化,系统失重保持在2%左右.高AIN含量的样品中更容易发现"核一壳"结构,在烧结体中均发现氧氮化物的形成.烧结体断裂方式为沿晶断裂,断裂韧性为6-8MPa·m1/2.     

B_2O_3－Y_2O_3添加剂对AlN陶瓷显微结构及性能的影响

研究了以Ｂ_２Ｏ_３－Ｙ_２Ｏ_３作为助烧结剂的ＡｌＮ陶瓷的烧结特性及显微结构。结果表明，晶界处存在ＹＡｌＯ_３，Ｙ_４Ａｌ_２Ｏ_９及Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_（１２）等各种铝酸钇结晶物，Ｂ_２Ｏ_３可固溶到铝酸钇中形成固溶体。随烧结温度变化，第二相的种类、数量和分布不同，从而影响ＡｌＮ的热导率。在１８５０℃下，可获得热导率为１８９Ｗ／ｍ·Ｋ的ＡｌＮ陶瓷。     

AIN-SiC复相材料的制备及其微波衰减性能

以氮化铝、碳化硅为原料,采用热压烧结工艺,1900～2000℃、氮气氛下,制备了AlN-SiC复相材料。运用XRD,高分辨率透射电子显微镜、网络分析仪等测试手段,研究了微波衰减剂碳化硅含量及AlN-SiC部分固溶体的形成对材料微波衰减性能的影响,结果表明:AlN-SiC复相材料的频谱特性随衰减剂碳化硅含量的变化而呈现出选频衰减、宽频衰减等特性。当衰减剂SiC质量分数少于40％时,AlN-SiC复合材料具有选频衰减特性,SiC含量为40％～60％时,复合材料具有宽频衰减特性。AlN-SiC部分固溶体的形成有助于改善材料的宽频衰减特性。     

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     

SiC晶须增强Al2O3—TiC复相陶瓷的研究

运用品须补强和粒子弥散双重手段,对氧化铝材料的性能进行改进。比较了Al_2O_3-TiC(AT),Al_2O_3/SiC_w(As),Al_2O_3-TiC/SiC_w(ATS)材料的力学性能,证实ATS材料有明显的迭加增强增韧效果,并具有良好的高温力学性能。抗氧化实验证实,将SiC晶须加入AT中以后,材料的抗氧化性能有明显改进。从热膨胀失配角度分析和SEM显微结构观察证实,ATS材料的主要增韧机理是界面解离和裂纹偏转。     

Al_2O_3－AlN－TiC复合陶瓷的制备与微观结构

用反应烧结和气氛烧结技术制备Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＡｌＮ－ＴｉＣ复合陶瓷，用ＸＲＤ，ＳＥＭ等测试手段进行了微观结构的研究，结果表明，用该技术制备的复相陶瓷含有纳米级的ＡｌＮ晶粒，从而使得在较低的烧结温度下可以制得比较致密的Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＡｌＮ－ＴｉＣ复合陶瓷。     

氮化铝陶瓷的微波烧结研究

利用ＴＥ１０３单模腔微波地系统对ＳＨＳ制备的ＡｌＮ粉的加热烧结特征，烧结样品的显生结构进行了研究。通过适当的保温措施和烧结工艺实现了ＡｌＮ陶瓷的微波快速烧结。     

纳米SiC-Al_2O_3/TiC多相陶瓷复合材料显微结构的研究

考察了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料的断裂方式 .由于纳米SiC的加入 ,材料以穿晶断裂为主 .通过透射电镜观察 ,研究了纳米陶瓷复合材料中纳米SiC的分布 ,证明所制备的材料主要为晶内型纳米复合陶瓷 .在纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,少量纳米SiC位于基体晶粒间 ,大多数纳米SiC位于基体晶粒内 ,而且纳米SiC的加入细化了基体的晶粒 .通过高分辨透射电镜观察 ,研究了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,纳米SiC与基体间界面结合状态 ,发现在两颗粒间的晶界几乎没有玻璃相 ,证明纳米陶瓷复合材料中晶界得到了加强 ,有利于材料力学性能的提高 .另外研究了裂纹在材料中的扩展行为 ,结果表明 ,纳米粒子对裂纹的扩展起到偏折和钉扎作用     

氧化气氛下热处理对SiC/h-BN复相可加工陶瓷性能的影响

采用热压烧结制备h-BN体积含量分别为30%和40%的可加工SiC/30%h-BN和SiC/40%h-BN复相陶瓷,并在不同温度和氧化气氛下对复相陶瓷样品进行热处理。测试了预制Vickers压痕的复相陶瓷样品在热处理前后的强度和表面硬度,并通过X射线衍射和扫描电子显微镜等研究了复相陶瓷表面成分和显微结构的变化。结果表明:氧化气氛下的热处理可恢复陶瓷在加工时由表面损伤降低的强度,1100℃热处理2h的陶瓷效果最佳。经1100℃热处理2h后,带压痕的SiC/40%h-BN复相陶瓷的强度恢复到389.81MPa,表面硬度从6.11GPa提高10.48GPa。SiC和h-BN的高温氧化行为是强度恢复和表面硬度升高的主要原因。     

SiC晶须表面涂覆Al2O3的溶胶—凝胶工艺及机理

用异丙醇铝为先驱体通过溶胶-凝胶工艺成功地在SiC晶须表面涂覆了5—30nm的Al_2O_2涂层。认为SiC表面与Al(OC_2H_7)_2(OH)形成配位键并构成胶团是形成涂层的重要机制。研究了溶胶浓度、晶须预处理,晶须直径和反复涂层对涂层效果的影响。     

SiC—AlN固溶体的XRD和NMR研究

用无压烧结法制得了ＡｌＮ含量少的ＳｉＣ－ＡｌＮ固溶体。用Ｘ射线衍射法和固体魔角旋转核共振实验对固溶体进行了研究。确定了生成单相固溶体的ＡｌＮ最低质量含量为５％－７％。对实验结果进行了讨论。