Al4SiC4陶瓷的高温氧化行为

从高温氧化动力学、组织的微观进化及高温氧化机理3部分对Al4SiC4陶瓷在1200℃-1700℃的高温氧化行为进行了系统的研究。研究结果表明，Al4SiC4陶瓷具有优异的高温抗氧化性能。氧化动力学符合抛物线规律，其氧化活化能经计算为220kJ／mol。XRD及SEM研究结果表明：Al4SiC4陶瓷在1200～1500℃的氧化表面物相为Al2O3和铝硅酸盐玻璃；而高温氧化表面（1600℃～1700℃）的物相由Al2O3，莫来石和铝硅酸盐玻璃构成。由氧化试样横截面观察得知氧化层按其特征的不同分为3个部分：具有较多细小尺寸孔洞的反应层；具有较大尺寸孔洞的中间层和致密的外氧化层。在高温抗氧化机理部分中首先从热力学上计算了氧化过程中各反应的生成焓和吉布斯自由能；然后对高温氧化过程进行了推理和分析；最后根据上述试验及推理结果建立了Al4SiC4陶瓷的高温抗氧化模型。     

反应热压烧结Al4SiC4/C复合材料

以铝粉、石墨粉和有机物聚碳硅烷(PCS)为原材料,采用预裂解及原位反应热压烧结的方法制备了Al4SiC4/C复合材料.通过XRD、SEM及力学分析等测试手段对材料的结构及性能进行了分析研究.对烧结材料的XRD分析结果表明所加入原材料按设计转化为新相.但组织观察表明两相均存在不同程度的团聚现象.Al4SiC4/C复合材料的力学行能随着Al4SiC4含量的增加而逐渐升高.     

采用SiC/Si_3N_4陶瓷先驱体连接反应烧结SiC

采用SiC/Si3N4陶瓷先驱体聚硅氮烷连接反应烧结碳化硅陶瓷,研究了连接温度、连接压力、浸渍/裂解增强处理对连接强度的影响。结果表明:在1100℃~1400℃温度范围内,连接强度先升高后降低;连接过程中施加适当的轴向压力可提高连接层致密度;浸渍/裂解增强处理可大幅度提高接头强度。当连接温度为1300℃,连接压力为15kPa,经3次增强处理的连接件抗弯强度达最大值169.1MPa。这种连接件的断口表面粘有大量SiC母材。由XRD研究表明,随着温度的逐步升高,聚硅氮烷的裂解产物发生了由非晶态向晶态的转变。微观结构及成分分析显示:连接层为厚度2μm~3μm的SiCN无定形陶瓷,其结构较为均匀致密;连接层与基体间界面接合良好。     

采用SiC/Si3N4陶瓷先驱体连接反应烧结SiC

采用SiC/Si3N4陶瓷先驱体聚硅氮烷连接反应烧结碳化硅陶瓷,研究了连接温度、连接压力、浸渍/裂解增强处理对连接强度的影响.结果表明：在1100℃～1400℃温度范围内,连接强度先升高后降低;连接过程中施加适当的轴向压力可提高连接层致密度;浸渍/裂解增强处理可大幅度提高接头强度.当连接温度为1300℃,连接压力为15kPa，经3次增强处理的连接件抗弯强度达最大值169．1MPa。这种连接件的断口表面粘有大量SiC母材。由XRD研究表明，随着温度的逐步升高，聚硅氮烷的裂解产物发生了由非晶态向晶态的转变。微观结构及成分分析显示：连接层为厚度2μm-3μm的SiCN无定形陶瓷，其结构较为均匀致密；连接层与基体间界面接合良好。     

Al4SiC4/C复合材料的高温氧化行为

本文从氧化动力学、组织的微观进化及高温氧化机理探讨三部分对Al4SiC4/C复合材料在800～1100℃温度区间的氧化行为进行了系统的研究.研究结果表明Al4SiC4/C复合材料具有良好的抗氧化性能.在1000℃空气中氧化10 h后,40AC和50AC试样的单位面积失重量分别达到0.55×10-3mg/mm2和0.48×10mg/mm2.复合材料在1100℃的氧化表面物相为Al4SiC4和A12O3,且在该温度下的氧化表面观察到玻璃状保护相生成.     

反应烧结SiC制备SiC/B4C复合材料的研究

基于反应烧结SiC制备出相对密度较高的SiC/B4C复合材料,并探讨原料中C含量对SiC/B4C复合材料物相、显微结构、体积密度、力学性能的影响。结果表明,SiC/B4C复合材料的相组成为B4C、SiC、Si、B13C2和B12.97Si0.03C2。SiC/B4C复合材料的显微组织为:SiC相和B4C相均匀分布,游离Si填充在B4C相和SiC相的空隙处,且形成了连续相。随着原料中C含量的增加,复合材料的力学性能整体呈现先增加后降低的趋势。原料中C最佳添加量为10%(质量分数),对应SiC/B4C复合材料的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为24.4GPa、361.3MPa和4.41MPa·m1/2,复合材料开口气孔率和体积密度分别为0.19%和2.58g/cm3。     

反应热压烧结Al4SiC4陶瓷的合成及力学性能

以铝粉、石墨粉和有机物聚碳硅烷(PCS)为原材料,采用预裂解及原位反应热压烧结的方法制备了Al4SiC4块体陶瓷.通过XRD,SEM,TEM及力学性能分析等测试手段对材料的结构及性能进行了分析研究.原料预裂解粉的XRD分析结果表明原料在预裂解后,反应产品主要为Al4C3和SiC的混合粉末.将预裂解后的Al4C3和SiC混合粉进行热压烧结,烧结产品经XRD分析表明最终物相主要为Al4SiC4相.Al4SiC4陶瓷的微观组织观察表明,Al4SiC4粒子形貌为板片状,在{0001}基面上分布有大量的层错.Al4SiC4陶瓷的室温弯曲强度随烧结温度的升高而增加,而断裂韧性则随烧结温度的升高而降低.     

生产Si_3N_4/SiC部件新方法

日本的日立公司最近开发出生产工程陶瓷的新工艺。按照该工艺方法,能生产出尺寸稳定的精密零件,而不再需要经过昂贵的金刚石研磨处理。其步骤如下:把0.9μm的硅粉与16     

AgCuTi-Al钎焊C_f/SiC与TC4接头分析

采用AgCuTi-Al混合粉末作为中间层,在适当的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料和钛合金,利用扫描电镜,能谱仪和X射线衍射对接头的微观组织结构进行分析,利用剪切试验测定接头的力学性能.结果表明,在钎焊过程中,钎料中的钛与Cf/SiC复合材料中的基体SiC,碳纤维发生反应,在Cf/SiC复合材料侧形成了TiC,T...     

不同成分配比对Al4SiC4陶瓷组织及性能的影响

在A1-Si-C三元相图的基础上设计了富SiC、化学计量、富C 3种不同的成分配比的A14SiC4陶瓷并进行热压烧结.经过对陶瓷的组织结构及性能观察得知烧结样品的相组成基本一致,主要为A14SiC4相.不同成分配比的A14SiC4陶瓷晶粒尺寸大致相当,A14SiC4粒子交错搭接,平行于晶体的基面上仍然可观察到层错的存在.不同成分下制备A14SiC4陶瓷的致密度按富SiC、化学计量和富C的顺序逐次升高;在相同制备工艺下,按富SiC、化学计量和富C的顺序,随烧结样品致密度的升高,陶瓷的弯曲强度和维氏硬度也随之升高,但是断裂韧性却表现为相反的变化趋势.     

粒子强化SiC和Si_3N_4基陶瓷材料

以SiC和Si_3N_4为代表的无氧陶瓷在高温下的比强度、耐磨性及抗腐性是优异的。此种陶瓷材料被用于抗磨部件,滑动部件以及汽车部件,并预期将在许多其它机器零件中找到应用。但是上述陶瓷材料硬而脆,作为工程材料可靠性差,因此在工业上没有所期望的那样被广泛采用。因此采用韧化处理来改善其可靠性是一项重要的课题。     

SiC陶瓷与TC4钛合金反应钎焊的研究

采用Ｃｕ箔对常压烧结的ＳｉＣ陶瓷与ＴＣ４钛合金进行了接触反应钎焊,并对接头的微观组织,形成机理和室温强度进行了研究。结果表明,利用Ｃｕ箔可以在低于其熔点的温度实现ＳｉＣ与ＴＣ４钛合金的连接。接头界面具有明显的层状结构,即由Ｔｉ－Ｃｕ－Ｓｉ合金层,Ｔｉ－Ｃｕ合金层和富Ｔｉ的Ｔｉ－Ｃｕ－Ａｌ合金层组成。在１２７３Ｋ的条件下连续５ｍｉｎ,接头室温关照切达到１８６ＭＰａ。     

Si3N4／SiC复合陶瓷粉末的研制

研究了添加晶种的碳热还原ＳｉＯ２法制取Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣ复合粉末的工艺。发现反应温度的升高、反应时间的延长、原料ＳｉＯ２粉比表面的增大、添加Ｓｉ３Ｎ４晶种以及提高Ｎ２流速，均有利于Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ相含量的增加。当ＳｉＯ２：Ｃ为１：２，加入１０Ｗｔ％Ｓｉ３Ｎ４品种时，在１３５０℃下于Ｎ２流速为０．４ｍ３·ｈ－１气氛下反应４ｈ，可得到平均粒度为０．４６ｍ，含Ｎ２３．９ｗｔ％、Ｃ６．２５Ｗｔ％、Ｏ２．９０ｗｔ％的Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣ超细复合粉末。     

Si3N4结合SiC窑具材料抗氧化性的研究

本文通过Ｓｉ３Ｎ４结合的ＳｉＣ窑具表面加涂抗氧化涂层，并与未涂层的试样在同等条件下进行高温氧化对比试验，结果表明：涂层能显著提高该窑具的抗氧化性能，因而能够延长窑具的使用寿命。     

Study on microstructures of micron Si3N4 composite ceramic with addition of nano SiC and SiC whisker

１－ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅＳｉ３Ｎ４ｃｅｒａｍｉｃａｓａｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄａｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｌｏｎｇａｇｏ，ａｎｄｗａｓｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｓｔｕｄｉｅｄｉｎ７０′ｓｉｎＵＳＡ，ＵＫ，ＧｅｒｍａｎｙａｎｄＪａｐａｎ，ｂｕｔｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｂｅｃａｕｓｅｉｔｓｓｔｒｅｎｇｔｈｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙｄｅｓｃｒｅａｓｅｓａｔａｂｏ…     

Ni-Co-P/SiC镀层和SiC表面金属化

在镀液中加入表面活性剂，实现SiC表面金属化，再运用化学复合镀方法制备Ni-Co-P/SiC复合镀层。用扫描电镜等观察了复合镀层的组织及形貌，并测量了镀层的成分，通过对镀层硬度、耐磨性，孔隙率和耐蚀性的分析，结果表明，在镀层中加入表面活性剂和实现SiC表面金属化，提高了镀层硬度，耐磨性，降低了镀层孔隙率，改善了镀层在不同腐蚀介质下的耐蚀性。     

SiC/Ti-6Al-4V复合材料的横向力学性能研究

采用二维有限元模型分析了纤维四方、四方对角和六方三种排布方式下SiC/Ti-6Al-4V复合材料的横向力学性能。结果表明,在横向拉伸载荷作用下,纤维排布方式对基体的失效机理有重要影响,且纤维四方排布时复合材料的拉伸强度明显高于四方对角和六方排布时的拉伸强度。     

SiC颗粒弥散强韧化Si3N4陶瓷刀具材料

对ＳｉＣ颗粒弥散强度韧化氮化硅陶瓷刀具材料的组成,结构及性能进行了研究,结果表明,ＳｉＣ颗粒的加入使材料的温度,韧性及硬度匀比纯Ｓｉ３Ｎ４陶瓷有显著提高,通过对其显微结构的分析,发现ＳｉＣ颗粒的加入使材料的显微结构明显改善能有效地阻止β－Ｓｉ３Ｎ４晶粒的异常生长,有利于形成的均匀细小的组织结构,同时,对ＳｉＣ颗粒在Ｓｉ３Ｎ４基体中的增韧机理进行了探讨。