α-β-Sialon复相陶瓷研究进展

近年来,由于优异的高温性能及性能可设计性,α－β-Sialofl复相陶瓷的研究引人注目。本文对α－β－sialon复相陶瓷的相关系、致密化机理、相变、显微结构和力学性能作了全面的分析和阐述,并介绍了α－β-Sialon复相陶瓷的应用。     

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，发现分散状态取于表面活性剂用量、ＰＨ值和浸 Ｓｉ３Ｎ４，ＡｌＮ，ＣａＣＯ３３和纳β－ＳｉＣ为原料粉料，用反应热压法制备了不同ＳｉＣ含量的纳米ＳｉＣ－Ｃａ－αｓｉａｌｏｎ复相陶瓷，并分别其相组成，力学性能和显微结构等进行了研究。     

复相α—β—sialon陶瓷的微波反应烧结

微波烧地因具有极快的加热和烧结速度及内在性和体积性加热等特征使制品有潜力均匀地烧结，并获得较高的密度和均匀的微观结构通过适当的保温方式，名义组成为α：β＝２０：８０的复相α－β－ｓｉａｌｏｎ陶瓷在２．４５ＧＨｚ单模腔微波烧结系统于１６５０℃保温１０ｍｉｎ能完全反应，烧结致密，获得较高的密度和较小的晶粒尺寸及好的力学性能。     

氧化钇添加剂对SiC（W）／ZrSiO4复相陶瓷制备和力学性能的影响

本工作研究了Ｙ２Ｏ３添加剂对ＳｉＣ（ｗ）／ＺｒＳｉＯ４复相陶瓷的制备及力学性能的影响,结果发现：Ｙ２Ｏ３的适量引入能大大促进热压制行过程中该复相陶瓷的致密化进程,提高复相锦瓷的相对密度,同时,复合陶瓷的力学性能也得到相应的提高。显微结构的研究表明：Ｙ２Ｏ３与体系中的其它杂质氧化物在烧结过程中形成少量低共熔液相有利于复相陶瓷的致密化,复相陶瓷断裂过程中晶须拔出晶须同其体间的界面解离亦明显增加。     

β′—Sialon陶瓷

叙述了β′－Ｓｉｌａｏｎ陶瓷的结构,合成方法－燃烧法,性质及应用。     

ZrB2-SiC复相陶瓷的制备及其力学性能研究

以ZrB2和SiC粉为原料,采用Si3N4球为球磨介质,通过热压烧结制备了ZrB2-SiC复相陶瓷.并对ZrB2-SiC复相陶瓷进行了相对密度、力学性能检测和微观结构分析.结果表明:随着ZrB2球磨时间和SiC含量的增加,该复相陶瓷相对密度先增加后略有降低,ZrB2最佳球磨时间为8小时,SiC最佳含量为20vol.%.ZrB2+20vol.%SiC复相陶瓷的相对密度达到98.3%,抗弯强度达到631±4MPa,断裂韧性达到5.4±0.2 MPa·m1/2.随着球磨时间的增加,ZrB2+20vol.%SiC复相陶瓷的断裂方式由穿晶断裂向沿晶断裂转变.     

先进复相陶瓷的研究现状和展望（Ⅱ）

本文综述了目前国内外多元纱复相陶瓷的研究进展，复合范围主要包括相变增韧，晶须和颗料弥散强化之间的两两混合以发挥协同效应。     

纳米复相陶瓷

纳米复相陶瓷以其优异的性能受到大家的关注，成为陶瓷研究领域的研究热点。本文在介绍纳米复相陶瓷分类、材料设计和制备的同时，着重阐述了纳米复相陶瓷中纳米颗粒对材料的显微结构和性能的影响。     

Si3N4／SiCp复相陶瓷材料的研究进展

概述了ＳｉＣ颗粒弥散强化Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的研究近况,着重讨论了ＳｉＣ粒子的数量和尺寸对Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料显微结构和力学性能的影响,并简要介绍了Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料的烧结机理和ＳｉＣｐ的掺入对材料可烧结性的影响。     

Y-α-β-SiAlON复相陶瓷的制备和显微结构调控

本文在目前相关系研究的基础上,通过组份设计和工艺条件摸索,制备出不同相组成和显微结构的Ｙ－α－β－ＳｉＡｌＯＮ复相陶瓷,根据相图并结合测量的收缩速率曲线分析了组份对致密化过程和相含量的影响。此外由化学、相、组成设计并配以一定工艺条件,实现了相结构和显微结构的调控。     

硼化锆基碳化硅复相陶瓷

以钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)为烧结助剂,通过无压烧结工艺制备了ZrB2-SiC复相陶瓷.研究了复相陶瓷的相组成、抗烧蚀性能以及烧结助剂含量、烧结温度对复相陶瓷力学性能和显微结构的影响.结果表明:复相陶瓷的物相组成主要为ZrB2,SiC和少量玻璃相;添加YAG或提高烧结温度能使材料的晶粒显著长大,并显著提高材料的相对密度和力学性能.当YAG含量为9%(质量分数),烧结温度为1 800℃时陶瓷的相对密度为97.1%、Rockwell硬度HRa为88、弯曲强度为296MPa、断裂韧性为5.6MPa·m1/2.复相陶瓷具有优异的超高温抗烧蚀性能,在2800℃烧蚀30min,烧蚀率仅为0.001 mm/s,烧蚀后的显微结构呈现复杂的多层结构.     

放电等离子低温烧结h-BN-SiC复相陶瓷的结构与力学性能

以纳米h-BN和Si C粉为原料、B2O3为烧结助剂,利用放电等离子烧结(SPS)制备h-BN-Si C复相陶瓷,研究了烧结压力(20~50 MPa)对h-BN-Si C复相陶瓷结构与力学性能的影响。结果表明:在不同烧结压力下,h-BN-Si C复相陶瓷中h-BN晶粒的c轴倾向于平行压力方向,增大烧结压力能够提高复相陶瓷的致密化和力学性能,但较大的烧结压力(40 MPa)降低了c轴倾向于平行压力方向的取向度和断裂韧性。在40 MPa烧结压力时获得了较佳的综合性能,复相陶瓷的相对密度、抗弯强度和断裂韧性分别达到98%、289.2 MPa和3.45 MPa·m1/2,比同条件制备的纯h-BN陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别提高了约138.4%和64.3%。复相陶瓷断裂为典型的沿晶断裂模式,微裂纹及裂纹偏转提高了复相陶瓷的断裂韧性。     

添加YAG的气压烧结α/β-sialon复相材料

对比研究了YAG替代Y2O3和Al2O3作为添加剂的α/β-sialon致密化行为，各组成相的发展过程和陶瓷力学性能，在1700～1900℃热处理过程中，由于YAG较高的化学稳定性，使添加YAG的α/β-sialon系统中α-sialon的生成较缓慢，这种系统中形成较多过渡液相及氮化物原子在液相中的过饱和，同时由于限制生长的α-sialon晶粒少及选择了含有适量大小及分布的β-Si3N4晶核的原料，使陶瓷中形成含量丰富的长柱状β相Si3N4晶粒，提高了陶瓷的断裂韧性及抗弯强度，随着高温保湿时间增加，添加YAG的α/β-sialon系统趋于达到与添加等量Y2O3,Al2O3系统同样的相平衡，含有相同的α-sialon相，因而保持了材料的高硬度性能。     

热压烧结BN-AlN复相陶瓷致密化研究

研究了热压烧结BN-AlN复相陶瓷的致密化行为，研究了添加剂的加入量、AlN第二相的含量以及热压温度、保温时间等工艺参数对复相陶瓷致密化的影响。结果表明：当Y2O3的添加量为10％，AlN加入量为50％时，在1900℃，保温2h，压力为30MPa，N2气氛下可以制备出致密的BN—AlN复相陶瓷，对BN—AlN的相组成及显微结构进行了观察分析。     

SiCw/3Y-TZP/ZrSiO4复相陶瓷的力学性能

在考查ＳｉＣｗ－ＴＺＰ各自对锆英石陶瓷的强化增韧领航物基础上,研究了二者对锆英陶瓷的协同补强增韧行为。结果发现：在补强剂引入量相同的情况下,ＳｉＣ晶须和３Ｙ－ＴＺＰ同时引入产生的增韧效果明显高于二者单独引入锆英石基体所产生的增韧效果之和,表明在锆英石英基体中ＳｉＣ晶须和３Ｙ－ＴＺＰ的增韧行为具有协同效果。在采用ＸＲＤ,ＴＥＭ和ＳＥＭ等手段对复相材料的相组成和显微结构进行研究和观察的基础上提出：二者     

原位合成板晶增强复相陶瓷

首次通过ＴｉＨ２、ｓＩ,ｂｎ,Ｂ４Ｃ和Ｃ之间的原位化学反应采用反应热压工艺制备出了ＴｉＢ２板晶或ＳｉＣ板晶增强复相陶瓷,初步探讨了影响板晶生长的各种因素。通过原位化学反应热压制备出的复相陶瓷具有较满意的力学性能。     

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。