Si3N4/Al反应烧结制备AlN/Al复合材料

研究了采用Si3N4与Al的混合粉,经压制、烧结制备AlN/Al-Si复合材料的技术方法.试验结果表明:AlN的反应生成机制属于一种连续渐进式反应形成过程,即于高温下液相Al中的Al原子渗入Si3N4的晶体点阵取代Si原子而逐渐使之向AlN晶体点阵转化的过程.被取代的Si原子从固相Si3N4中析出,扩散溶入液相Al中,冷却后形成Al-Si合金固溶体,一般呈网状分布于AlN晶体相的周围.新生成的AlN与Al-Si合金相之间表现出很好的界面亲和性.     

SiC/Ni3Al界面固相反应

使用扫描电子显微镜、电子能谱仪、X射线衍射仪对经1 050 ℃等温热处理10 h的SiC/Ni3Al界面固相反应层的成分分布、微结构及相组成等进行了研究.结果表明:SiC/Ni3Al界面固相反应层由Ni5.4Al1Si2、石墨态C及NiAl构成,反应物原子(Si,C,Ni和Al)在反应层中连续分布,均呈现下坡扩散的特征.反应层由随机C沉积区(random carbon precipitation zone,R-CPZ)及无碳沉积区(carbon precipitation free zone,C-PFZ)两个亚层构成.其中,R-CPZ靠近SiC侧,主要由Ni5.4Al1Si2构成,片状和颗粒状的石墨态C随机地分布其中;C-PFZ靠近Ni3Al侧,主要由Ni5.4Al1Si2及NiAl构成,不含有石墨态C.     

Si3N4／Al反应烧结制备AIN／Al复合材料

研究了采用Si，N4与Al的混合粉，经压制、烧结制备AIN／Al-Si复合材料的技术方法。试验结果表明：AIN的反应生成机制属于一种连续渐进式反应形成过程，即于高温下液相Al中的Al原予渗入Si3N4的晶体点阵取代Si原予而逐渐使之向AIN晶体点阵转化的过程。被取代的Si原予从固相Si3N4中析出，扩散溶入液相Al中，冷却后形成Al-Si舍金固溶体，一般呈网状分布于AIN晶体相的周围。新生成的AIN与Al-Si合金相之间表现出很好的界面亲和性。     

聚氨酯/微米Si_3N_4复合材料的性能研究

对聚氨酯/微米Si3N4复合材料的性能进行了研究,实验表明：聚氨酯/Si3N4复合材料具有优异的性能,聚氨酯/微米Si3N4复合材料,其硬度、力学性能和抗冲蚀磨损性能比纯聚氨酯优异;在微米Si3N4含量为3%时,其硬度、力学性能最佳;在微米SiN含量为5%时,其抗冲蚀磨损性能最佳。     

多孔Si_3N_4/BN复相陶瓷的常压烧结制备

以微米级Si3N4和h-BN粉末为原料,Yb2O3-Al2O3-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备了BN体积含量为25%的多孔Si3N4/25%h-BN复相陶瓷。研究了Yb2O3添加量对Si3N4/25%BN复相陶瓷力学性能的影响,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析了复相陶瓷的物相组成和显微结构。结果表明:随着Yb2O3添加量增加,制备的Si3N4/25%BN复相陶瓷的气孔率逐渐增大,收缩率变小,相对密度减小。Yb2O3添加量为2%(质量分数)时,Si3N4/25%BN复相陶瓷的气孔率为15.1%,相对密度为72.8%;当Yb2O3添加量提高至15%时复相陶瓷的气孔率增加至32.1%,相对密度则降至60.3%。同时随着Yb2O3添加量增加,复相陶瓷的室温抗弯强度先增大后减小,Yb2O3含量为4%时,室温抗弯强度呈现最大值,可达264.3MPa。     

Si_3N_4-Al_2O_3-SiO_2体系高温还原条件下的物相变化

以闪速燃烧合成的Si3N4(w(Si3N4)≥95%,粒度≤0.044 mm)、α-Al2O3微粉(w(Al2O3)≥99%,d50=1.2μm)及SiO2微粉(w(SiO2)≥92%,粒度≤μm)为原料,按照m(Si3N4):m(Al2O3):m(SiO2)=4:4:2比例混合,液压成型为φ20 mm×20 mm试样在埋炭(不接触焦炭)条件下分别于1 300、1 400、1 500、1 600℃保温6 h处理后进行XRD分析.结果表明:1 300 ℃的新生物相主要为Si2N2O和方石英,SiO2微粉方石英化明显;1 400 ℃的新生物相主要为Si2N2O、方石英和O'-SiAlON;1 500 ℃的新生物相为Si2N2O、方石英、O'-SiAlON、X相及莫来石;与1 500 ℃相比,1 600 ℃的新生物相没有变化,但是Si2N2O、O'-SiAlON、X相及莫来石的生成量增加明显,方石英生成量显著减少.     

反应烧结制备多孔β-sialon/Si_3N_4陶瓷

以Si粉和Al2O3空心球为原料,采用反应烧结后高温烧结法制备了多孔β-sialon/Si3N4陶瓷。X射线衍射结果表明:在0.25MPa的氮气压力下于1300℃反应烧结2h后在0.25MPa的氮气压力下1700℃及1750℃高温烧结2h,制备的样品的组成为β-sialon(Si6-zAlzOzN8-z,z=3)及β-Si3N4,随着烧结温度由1700℃升高至1750℃,β-sialon的相对质量分数由29.9%增加至56.8%。场发射扫描电镜观察结果表明:1750℃高温烧结样品的显微结构由大孔β-sialon及疏松的β-Si3N4基体组成。1750℃高温烧结后,样品的气孔率为28%,抗弯强度为92.5MPa。     

反应烧结制备Si_3N_4-BN复合材料性能的研究

以粒度≤45μm、w(Si)98%的Si粉,粒度≤5μm、w(BN)=99%的h-BN,粒度≤45μm、w(Si3N4)=95%的Si3N4粉为原料,采用等静压成型,氮化反应烧结工艺制备了Si3N4-BN复合材料,研究了Si粉添加量(w)分别为15%、30%、45%时对材料常温性能、高温性能及抗钢液侵蚀性的影响。结果表明:随Si粉添加量的增加,Si3N4-BN复合材料常温强度及高温强度增加,但Si粉添加量(w)为45%时,Si3N4-BN复合试样内存在少量的残Si;Si3N4-BN复合材料具有较低的热膨胀系数及优异的抗钢液侵蚀性能。     

Fe-Si_3N_4-C体系中Fe元素的作用机理

以闪速燃烧法合成的Fe-Si3N4粉、炭黑和Si3N4粉为原料,按Fe-Si3N4与C及Si3N4与C均为3.5:1的质量比配料,以酚醛树脂为结合剂混练后制成担5 mm×20 mm的试样,经110℃24 h干燥后分别在埋炭(石墨)条件下于1 300、1 450、1 500、1 550、1 600℃保温3 h处理后快速水冷,然后将淬冷的试样烘干进行XRD、SEM、EDS检测分析.结果表明:Si3N4-C材料在1 500℃时反应形成SiC,1 600℃时仍有较多si,N.存在;而Fe-Si3N4-C材料在1 450℃时已形成大量SiC,且1 500℃时Si3N4基本都转化为SiC,Fe的存在使其转化速度加快,转化温度降低;Fe-Si3N4中的Fe3Si在C存在条件下,通过形成Fe-Si-C熔体,Fe分解Si3N,4并吸纳其中的Si而成为Fe-Si-C系高硅过渡中间相,继而与C反应生成SiC或在熔体中析出SiC晶体,实现Fe对Si3N4向SiC转化的促进作用.     

ZrN–Si_3N_4–Y_2O_3复合材料的相组成（英文）

采用不同组分的Zr N、Si_3N_4和Y_2O_3混合粉末,在1 750℃高温固相反应合成Zr N–Si_3N_4–Y_2O_3复合材料,借助于X射线衍射仪表征6种按不同比例混合样品的物相组成。结果表明:在Zr N–Si_3N_4–Y_2O_3三元系统中,Zr N分别与Si_3N_4、Y_2O_3和Y2Si3O3N4(M相,黄长石结构)共存;M相为Si_3N_4和Y_2O_3在摩尔比为1:1时的产物,Zr N–Si_3N_4–Y_2O_3三元系统扩展为Zr N–Si_3N_4–Y_2O_3–Si O2四元系统,在该四元系统中,Zr N分别与M相、Y4Si2N2O7(J相,单斜Y4Al2O9结构)及Y5(Si O4)3N(H相,磷灰石结构)3种含钇硅酸盐及Si_3N_4、Y_2O_3共存。其中,J相和H相分别是Si2N2O(Si_3N_4和Si O2在摩尔比为1:1时的产物)和Y_2O_3在摩尔比分别为2:1和9:5时的产物。用Zr N–Si_3N_4–Y_2O_3体系相图可解析制备Zr N陶瓷和Zr N/Si_3N_4复合陶瓷的相组成。     

高炉用氮化硅结合碳化硅制品化学分析方法的研究

确定了高氧化铝含量（０．５％－２０％）的高炉用氮化硅结合碳化硅制品中Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ｆＳｉ、ＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３六种化学成分的化学分析方法试验条件．并按条件试验选择了分析方法，进行了精密度、准确度和实际工作的考核，证明了本分析方法可靠、切实可行，能满足科研工作和生产的要求。     

氮化硅对烧成铝炭耐火材料的性能研究

通过在铝炭耐火材料中引入氮化硅及很细的铝粉,在埋碳烧成过程中氮化硅与碳或与铝反应生成少量赛隆相及碳化硅。适当引入氮化硅,降低了铝炭砖的氧化失重率,提高了其抗脱磷剂侵蚀的能力及砖的抗氧化性能。     

氮化硅及其微粉的制备

对氮化硅的性能、应用及氮化硅微粉的制备技术等作了较详细的论述。     

NCD/Si3N4界面接触应力分析

本文运用有限元分析软件MSC.patran/marc对弹性接触状态下NCD/Si3N4进行了接触应力分析,研究了NCD膜弹性模量、膜厚及载荷等因素对NCD/Si3N4界面剪切应力场分布的影响.结果表明:接触状态下NCD/Si3N4最大剪切应力产生于NCD膜与Si3N4基体结合面;弹性模量对NCD膜内部剪切应力场分布、最大剪切应力值及其产生位置影响显著;膜厚影响NCD膜内部剪切应力场分布;载荷与最大剪切应力值约成线形比例关系,对剪切应力场分布无明显影响.     

Si3N4／纳米SiC复相陶瓷显微结构的研究

本研究通过采用纳米SiC粉体及有机前驱体两种途径,制备了Si_3N_4/纳米SiC粒子(Si_3N_4/纳米SiCp)复相陶瓷,研究了这些材料的显微结构特点,讨论了材料强化的机制与显微结构的关系。     

添加Si、Al、Si_3N_4对Al_2O_3－SiC－C质浇注料性能的影响

通过对Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ－Ｃ质浇注料的力学性能、抗氧化性和抗渣蚀性的研究，表明添加Ｓｉ、Ａｌ、Ｓｉ３Ｎ４可提高材料的抗氧化性和抗法侵蚀性，并对烧后力学性能有一定改善。     

GPS—HIP烧结Si3N4基复合陶瓷材料的研究

采用ＧＰＳ烧结ＨＩＰ处理两步烧结Ｓｉ３Ｎ４基复合陶瓷材料,在ＧＰＳ烧结后使试件表面气孔闭合形成自身包套,而后通过ＨＩＰ处理可以明显提高烧结体的密度,可以获得抗弯强度〉７２０ＭＰａ,断裂韧性ＫＩＣ〉７．８ＭＰａ．ｍ＾１／２的高性能Ｓｉ３Ｎ４基复合陶瓷烧结体。而ＧＰＳ烧结所获得的由β－Ｓｉ３Ｎ４晶粒组成的网状显微结构对烧结体的性能是十分有益的．     

Si_3N_4粉连续生产用氮化炉

Ｓｉ３Ｎ４粉连续生产用氮化炉，可在高温下连续生产Ｓｉ３Ｎ４粉，避免了间歇生产中因装料、升温、降温、出料时造成的能源、时间的浪费，提高了生产效率，节约了能源；同时它还适宜采用二次氮化工艺，促进氮化反应。缩短了硅粉氮化生产周期，提高了产品的质量