利用硅切割废砂浆制备Si3N4结合SiC耐火材料

以光伏企业线切割硅产生的废砂浆(其w(SiC)=25％,w(Si)=60％)为主要原料,加入不同比例的SiC粉(废砂浆与SiC粉的质量比为65∶35～35∶65),加无水乙醇球磨、干燥、加PVA造粒后,以10 MPa压力(保压1 min)成型为55 mm×5 mm×5 mm的坯体,在1450℃氮气气氛中烧结制备了Si3N4结合SiC耐火材料,然后检测其常温抗折强度、显气孔率、体积密度,并进行XRD分析.结果表明:烧后试样的常温抗折强度较高,最高达50.2 MPa,但致密度较低,显气孔率在31.20％～35.64％之间;烧后试样中只有SiC和Si3N4两相,单质Si已完全氮化生成了Si3N4.     

Si3N4结合SiC板材及其标准

简介了Si_3N_4结合SiC板材制品的生产过程,较为详细地介绍了该项标准制订情况,叙述了标准中产品的形状及代号、规格尺寸、技术要求和产品检验等内容,并对标准的应用情况进行了说明,使标准的应用者正确理解。     

SiC表面处理对Si3N4-SiC材料显微结构的影响

摘要在用反应烧结法制备Si3N4结合SiC复合材料时,如在反应前对SiC原料进行高温表面处理,可使SiC颗粒表面生成一层SiO2氧化层,该氧化层在高温、氮气气氛中会生成Si3N4颗粒或纤维,从而有效连接各SiC颗粒。     

Si3N4-SiC材料的氧化性能研究

通过对不同Si3N4含量、不同温度下Si3N4-SiC材料的氧化实验,分析氧化后的氧化增重率,得出Si3N4含量越高,材料氧化越严重;氧化温度越高,材料氧化越严重;且氧化增重率与氧化时间呈直线-抛物线规律。     

硅溶胶浸渍处理对Si3N4结合SiC窑具材料抗氧化性的影响

以Si粉、SiC颗粒和细粉为原料,酚醛树脂为暂时结合剂,90 MPa机压成形制得125 mm×25 m×12 mm长方形坯体试样.坯体经干燥、固化后,采用硅溶胶对其进行1～4次真空浸渍处理,而后在氮气气氛的电窑中进行氮化反应烧结制得相应的Si3N4结合SiC试样,研究浸渍处理对材料体积密度、显气孔率、气孔分布、1 250℃抗氧化性的影响.研究表明:硅溶胶浸渍处理可明显提高材料的致密度,降低材料的气孔孔径,明显提高材料的抗氧化性能.随着浸渍处理次数的提高,材料的抗氧化性能增强.综合工艺经济性因素,2次硅溶胶浸渍处理综合效果最佳.     

硅溶胶浸渍处理对Si3N4结合SiC窑具材举抗氧化性的影响

以Si粉、SiC颗粒和细粉为原料,酚醛树脂为暂时结合剂,90MPa机压成形制得125mm×25mm×12mill长方形坯体试样。坯体经干燥、固化后,采用硅溶胶对其进行1～4次真空浸渍处理,而后在氮气气氛的电窑中进行氮化反应烧结制得相应的Si4N4结合SiC试样,研究浸渍处理对材料体积密度、显气孔率、气孔分布、1250℃抗氧化性的影响。研究表明：硅溶胶浸渍处理可明显提高材料的致密度,降低材料的气孔孔径,明显提高材料的抗氧化性能。随着浸渍处理次数的提高,材料的抗氧化性能增强。综合工艺经济性因素,2次硅溶胶浸渍处理综合效果最佳。     

添加石墨烯或碳纳米管对Si3N4结合SiC陶瓷强度的影响

以Si3N4结合SiC材料为基础,通过添加不同形态的碳纳米材料来改善其力学性能.采用Si和SiC为主要原料,添加不同含量（1wt％和3wt％）的石墨烯（GPL）和碳纳米管（CNT）,氮气气氛下,在1600℃烧结制备Si3N4结合SiC复合陶瓷材料.对试样的气孔率、体积密度和耐压强度等基本烧结性能进行了测试.借助XRD和SEM等方法对试样的物相组成和显微结构进行了表征.实验结果表明,当石墨烯含量为1wt％时,Si3N4/SiC的耐压强度为207MPa,试样的体积密度及显气孔率较好.当碳纳米管含量为3wt％时,力学性能增强,耐压强度达到了247MPa.     

影响Si3N4结合SiC制品烧结的各因素及机制

探讨了各因素如SiC尺寸及数量、原料颗粒级配，硅粉添加量，添加剂，氮气纯度及最终反应温度对反应烧结Si3N4结合SiC制品性能的影响及其作用机理。     

Si3N4结合SiC复合材料的抗高温腐蚀性

对Si3N4结合SiC复合陶瓷材料在高温条件下的抗氧化性和抗侵蚀性进行了研究,指出复合材料比单-SiC材料和Si3N4在空气条件下表现出良好的抗侵蚀性和抗氧化性。     

Investigation on The Properties of Fe-Si3N4 Bonded SiC Composite

The mechanical properties of pressureless sintering Fe-Si3N4 bonded SiC and Si3N4 bonded SiC with same manufacture process have been compared in this paper.The oxidizing mechanism of Fe-Si3 N4 bonded SiC ceramic matrix composite has been investigated especially through TG-DSC (thermo gravimetric analysis-differential scanning calorimeter) experiment. During oxidation procedure the main reaction is the oxidation of SiC and Si3 N4, SiO2 which form protecting film to prevent further oxidizing. And residual iron in the samples become Fe2O3 and Fe3O4, the oxidation kinetics at 1100 - 1300℃ of Fe-Si3N4 bonded SiC has been studied especially. The weight gain per unit area at initial stage changes according to beeline rule, in the middle according to conic, and in the last oxidation period follows parabola rule,     

SiC晶须对Si3N4陶瓷基复合材料机械强度的影响

制备了含10vol％,20vol％及30vol％SiC晶须的Si_3N_4基复合材料,对其室温及高温机械强度的测试研究表明,SiC晶须对基体的高温机械性能有明显的增强作用。含20vol％SiC晶须的复合材料1200℃下强度达780MPa,比基体材料提高50％。通过SEM和TEM研究,讨论了SiC晶须增强的原因。     

激光诱导化学气相沉积制备SiC Si3n4超细粉末

利用CWCO_2激光来加热SiH_4和C_2H_4、SiH_4和NH_3的混和气体,使SiH_4和C_2H_4、SiH_4和NH_3发生化学反应,从而得到SiC、Si_3N_4超细粉末.本文所制备的SiC、Si_3N_4超细粉末平均粒径分别为15nm、17nm,并具有颗粒大小均匀、呈球状、分散性较好、纯度高等优点.X射线衍射分析表明SiC、Si_3N_4超细粉末呈非晶态结构.     

Si3N4结合SiC窑具的研制及应用

本文根据试验确定了工艺路线,介绍了氯化烧成机理、原材料的选择及生产工艺对制品的影响,生产出的制品技术指标先进,性能优良。作为更新换代的新型窑具材料具有显著的经济效益和社会效益,有着广泛的使用价值。     

添加Al_2O_3和ZrO_2的Si_3N_4陶瓷的氧化行为以及氧化对强度的影响

研究了添加Al_2O_3和ZrO_2的Si_3N_4陶瓷材料的氧化行为,同时探讨了氧化对陶瓷材料室温强度和高温强度的影响。实验结果表明,Si_3N_4陶瓷材料在空气中的氧化行为服从抛物线规律。另外、Si_3N_4陶瓷材料在1200℃的空气中氧化后其室温强度随着氧化时间的增加呈现先增加后下降的趋势,其中在1200℃的空气中氧化50h后其室温强度提高了8％。当在1300℃的空气中氧化后其高温强度随着氧化的进行有较明显的增加,其中在1300℃的空气中氧化75h后其高温强度提高了15％。     

利用表面形成Si_2N_2O层提高Si_3N_4陶瓷材料抗氧化性能

根据对Ｓｉ－Ｎ－Ｏ系统相图的分析，首次在Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料表面形成Ｓｉ２Ｎ２Ｏ抗氧化层。其方法是利用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ在Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的表面涂上一层ＳｉＯ２（其中含有１０％的Ａｉ２Ｏ３）涂层后，在Ｎ２气氛中，并有Ｓｉ３Ｎ４粉末和ＳｉＯ２粉末存在的条件下，于１２７３～１６７３Ｋ的温度下进行热处理。用ＸＲＤ和ＸＰＳ分析验证了Ｓｉ２Ｎ２Ｏ（和／或Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ）层的存在。由于形成了Ｓｉ２Ｎ２Ｏ（和／或Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ）层，Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料在１５７３Ｋ的温度下氧化１００ｈ后，氧化增量从原来的０．４２ｍｇ／ｃｍ２降低到０．２４ｍｇ／ｃｍ２。     

高炉用优质Si_3N_4结合SiC砖的生产

将SiC砂及Si粉合理搭配 ,通入纯度为99 .99%、H2 O含量小于 50× 1 0 - 6的氮气氮化烧成 ,通过一系列成熟而严格的工艺控制 ,其氮化率可达 89% ,产品的体积密度为 2 .69g·cm- 3,耐压强度达到 2 0 4MPa ,高温抗折强度达到 61 .8MPa。     

X射线衍射研究球磨Si3N4粉末的特征

Ｓｉ３Ｎ４粉末在行星球磨机中以酒精为研磨液进行湿磨，直至１９５小时。采用Ｘ射线粉末衍射研究了Ｓｉ３Ｎ４粉末晶块尺寸值和晶烃量与研磨时间的关系，晶块尺寸值与晶格畸变量的分离基于两项宽化效应对布拉格角的依赖不同。结果表明：在最初５０小时的左磨中，晶块细化很快，超过１７０小时后，晶块不再减小；经１９５小时球磨，粉末晶块尺寸值从未磨样的０．２３μｍ减少到０．０７４μｍ；经计算得未磨样最小位错密度为ρＤ＝５     

铁精粉还原炉用Si_3N_4（Sialon）/SiC材料在H_2O—H_2—N_2气氛中热力学计算分析

根据热力学原理对Si—C—N—H—O五元系统进行了平衡状态下的相稳定性计算,绘制了在1 073 K和1 223 K下的SiC、Si_3N_4、Si_2N_2O和SiO_24个稳定相的稳定性与N_2分压和H_2O分压的关系图,即优势区域图,分析了其凝聚相的稳定区域。同时结合SEM显微结构分析氢气还原炉中Si_3N_4/SiC和Sialon/SiC制品抗H_2O—H_2—N_2气氛的侵蚀性能。     

提高Si_3N_4结合SiC制品抗热震性的研究

分析了影响Ｓｉ３Ｎ４结合ＳｉＣ制品抗热震性的因素。研究结果表明，选择颗粒形状较好的原料、合理的颗粒级配及工艺配方是改善Ｓｉ３Ｎ４结合ＳｉＣ制品抗热震性能的根本途径，同时辅以预制裂纹，可有效地提高制品的抗热震性能。     

热处理对热压Si_3N_4-ZrO_2力学性能的影响

研究了热处理对热压 Si_3N_1-ZrO_2陶瓷力学性能的影响。结果表明:以 Al_2O_2为烧结助剂的热压 Si_3N_4-ZrO_2在1000～1200℃的中温下热处理1h 后,抗弯强度明显提高,而以 Al_2O_2-LA_2O_2为烧结助剂时热处理后抗弯强度反而降低。探讨了热处理的增强机理,认为(Y,N)稳定的立方 ZrO_2在热处理中氯化生成单斜相并伴随有体积变化,导致的表面压应力是改善强度的主要原因,强度的增长与存在的(Y,N)稳定的立方相量成正比。