氮化硅对石英陶瓷性能影响

研究了氮化硅加入物对石英陶瓷性能的影响。结果表明,氮化硅有助于石英陶瓷的烧结,而对烧结温度无影响。在1150℃￣1200℃的温度范围内,添加0.5￣1.5%的氮化硅不会引导石英玻璃的析晶。烧成在1150℃￣1200℃温度范围内,石英陶瓷的强度、体积密度随氮化硅的添加量增大和烧结温度提高而增大,而石英陶瓷的显气孔率随氮化硅添加量的增大和烧结温度的升高而减小。     

石英陶瓷烧结过程中氮化硅的影响

本文研究了氮化硅加入物对石英陶瓷性能的影响。结果表明,氮化硅有助于石英陶瓷的烧结,而对烧结温度无影响。烧成在1150℃~1200℃温度范围内,石英陶瓷的强度、体积密度随氮化硅的添加量增大和烧结温度提高而增大,而石英陶瓷的显气孔率随氮化硅添加量的增大和烧结温度的升高而减小。     

氮化硅对注凝成型熔融石英陶瓷性能影响的研究

以丙烯酰胺(AM)为有机单体,N,N'-亚甲基丙稀酰胺(MBAM)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,pH=3.5,温度为1190 ℃保温5 h的条件下,采用注凝成型方法制备熔融石英陶瓷;以氮化硅为添加剂,通过XRD、SEM等分析不同氮化硅添加量对熔融石英陶瓷的影响,结果表明,氮化硅促进石英陶瓷的烧结,不会导致方石英出现;试样常温抗折强度、体积密度随氮化硅添加量的增加而增大,而显气孔率随氮化硅添加量的增加而减小.当氮化硅添加量为2%时,试样常温抗折强度为37.13 MPa,体积密度为1.96 g/cm3 ,显气孔率为10%.     

微波烧结工艺对熔融石英陶瓷生坯性能影响的研究

以熔融石英粉末为主要原料,氮化硅为烧结助剂,采用微波烧结工艺对熔融石英陶瓷生坯制品进行烧结,采用常温抗折强度测试、体积密度测试、XRD射线衍射,研究了微波参数对生坯制品的物理力学性能及生坯微观组织的影响。结果表明:当微波升温速率为10℃/min,烧结温度为1150℃,保温时间为2 h时,熔融石英陶瓷生坯制品的常温抗折强度可达到31.6 MPa,体积密度达到1.87 g/cm3,对比常规烧结工艺,在相同的烧结工艺参数下,提升了陶瓷生坯的性能。     

烧结工艺对Si3N4泡沫陶瓷性能的影响

本文在有机泡沫浸渍法制备多孔氮化硅陶瓷的过程中,讨论了升温速度、烧结助剂的添加量和烧结温度对氮化硅网眼多孔陶瓷显微组织、物相和力学性能的影响.研究结果表明,随Y2O3和Al2O3的含量的增加,烧结体的强度明显增加,且含量为20%时较优.通过分析聚氨酯海绵的DSC-TDA曲线,得出在150～475 ℃温度区间,要缓慢升温.烧结温度在1700 ℃左右较优,且相变较完全.     

Li_2ZnTi_3O_8掺杂对0.7CaTiO_3-0.3NdAlO_3微波介质陶瓷低温烧结及介电性能的影响

采用固相合成法制备0.7CaTiO_3-0.3NdAlO_3微波介质陶瓷,研究添加不同含量的Li_2ZnTi_3O_8,在不同的烧结温度下,对其烧结特性和微波介电性能的影响。结果表明,掺入Li_2ZnTi_3O_8烧结温度降低了150℃;Li_2ZnTi_3O_8不同添加量下,其介电常数随烧结温度升高而增大,但增加不明显;而随着添加量的增加,其介电常数也随之增大。品质因素随着烧结温度升高而升高,随着Li_2ZnTi_3O_8添加量的增大而降低。添加1 wt%Li_2ZnTi_3O_8的陶瓷样品在1400℃烧结,性能最佳,介电常数达到46,品质因素可达到25000 GHz。     

透辉石对石英-粘土-长石三组分陶瓷性能的影响

以30％石英－40％高岭土－30％碱笥长石（质量分数，下同）为基本配方，分别以10％和20％透辉石等量替代碱性长石组成新的配方，通过1150－1400℃烧结实验，研究了透辉石对于三组分陶瓷烧成体抗折强度、显微硬度、真密度和视密谋、吸水率等物理性能的影响。结果表明，在1200－1250℃烧成温度区间内，透辉石替代10％的碱性长石，可以提高烧成体抗折强度27％－83％，降低吸水率3－8倍，对烧结体硬度和视密度也有明显改善，烧成体抗折强度与烧成收缩率之间具有良好的线性关系，直线方程的斜率随透辉石替代量的增加而增大，透辉石部分替代碱性长石，可以以较小的体积变化而获得较大的抗折强度增长，对制备低收缩率、高强度的陶瓷材料具有重要意义。     

氧化锌和铅硼玻璃料对MgTiO3微波介质陶瓷的影响

研究了氧化锌和铅硼玻璃料的加入对MgTiO3微波介质陶瓷的烧结和微波介电特性的影响。结果表明：氧化锌和铅硼玻璃料均可以使MgTiO3微波介质陶瓷的烧结温度降低，在等量添加的条件下，铅硼玻璃料降低烧结温度的效果更佳，可使烧结温度降至1200℃，且器件在2－6GHz的频率范围内具有良好的介电性能。     

氮化硅陶瓷材料高温抗热震性能及其衰减规律研究

氮化硅陶瓷作为先进陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀等优异性能,因此被广泛应用于航空航天领域的强热冲击环境。热压烧结制备的Si3N4复合材料的抗弯强度较高,但抗热震性能随温度升高显著降低,热压烧结工艺在提升抗热震性能方面尚有不足。本文提出了使用二次热处理烧结方式来提高Si3N4陶瓷的抗热震性能,通过热压烧结-气压烧结二次热处理的烧结方式获得更致密、抗热震性能更好的Si3N4陶瓷材料。测试结果显示,常规热压方式制备的氮化硅陶瓷,随着热震温度的升高、次数的增加,材料内部产生微裂纹的概率增大,热震后试样抗弯强度逐渐降低,1200℃时平均强度下降率达23.48%。而经过二次热处理后氮化硅陶瓷抗弯强度略有降低,但抗热震性能得到明显改善,随着热处理时间增加,二次热处理后氮化硅陶瓷显微结构更加致密,抗热震性能将明显提高,热震后强度下降率明显减小,1200℃热震10次后强度下降率为12.25%。本文提出了提高Si3N4陶瓷的抗热震性的方法,探讨了氮化硅陶瓷在1200℃高温下的抗热震性能及其衰减规律,为改善氮化硅陶瓷器件高温性能提供了参考。     

加入纳米氮化硅对氮化硅陶瓷性能与结构影响

本文以亚微米级氮化硅为起始原料，加入纳米氮化硅来增强基体，添加氧化铝和氧化钇为烧结助剂，等静压成型，采用无压烧结的方式来制备具有优良性能的氮化硅陶瓷。主要研究了纳米氮化硅的分散；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷力学性能的影响；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷使用性能的影响；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷显微结构的影响。研究结果表明：乙醇作为溶剂在分散介质为聚乙二醇的情况下，超声波震荡40分钟时，纳米氮化硅分散效果最好；随纳米氮化硅加入量的增加，显气孔率增加，吸水率增大；加入3wt％的纳米氮化硅时，试样的体积密度最大，抗弯强度、洛氏硬度、断裂韧性最好，具有较理想的显微结构。     

Sn掺杂对锂铌钛体系微波介质陶瓷性能的影响

引入SnO2对Li2O-Nb2O5-TiO2体系陶瓷进行掺杂改性研究，考察了SnO2的添加量对LiNb0.6Ti0.5-xSn2O3陶瓷的烧结性能、显微结构和微波介电性能的影响。研究表明：对所考察的体系而言．随着SnO2添加量的增加．烧结样品体积密度和介电常数基本保持不变；而品质因数Qf值随SnO2的加入有所提高，而后随SnO2含量继续增加而快速下降；在1100℃的烧结温度下．当X=0．01时．获得微波介电性能优良的微波陶瓷，其ε=678．x1=＋4ppm／℃．Qf=6780GHz。     

放电等离子烧结技术制备熔融石英陶瓷

以熔融石英陶瓷粉体为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了熔融石英陶瓷材料。文章讨论了SPS方法制备熔融石英陶瓷材料的烧结行为和烧结机理,计算了熔融石英陶瓷的析晶温度并与实际测试结果进行了比较。结果表明:利用SPS方法,在短时间内其析晶温度在1150℃以上,且烧结温度为1150℃时,材料的致密度达到了99.7%,熔融石英的烧结是表层熔融烧结机制,烧结过程中压力对致密度的提高贡献很大。     

BaCu(B_2O_5)助烧剂对2.5ZnO-2.5Nb_2O_5-5TiO_2微波介质陶瓷介电性能的影响

研究了烧结助剂BaCu(B2O5)(BCB)对2.5ZnO-2.5Nb2O5-5TiO2(ZNT)陶瓷的微观结构、烧结特性及介电性能的影响。结果表明:当烧结温度高于900℃时,添加BCB的陶瓷片的致密度高于纯ZNT的致密度。介电常数(εr)随着BCB添加量的增加先增大后略有减小。由于液相的存在,品质因数和谐振频率的积(Qf)随着BCB添加量的增大而减小。谐振频率温度系数(τf)与纯ZNT陶瓷相比更接近零。添加质量分数为3%BCB的ZNT陶瓷在900℃烧结3h后得到良好的介电性能:εr=48,Qf=15258GHz,τf=41×10-6/℃(5GHz)。     

烧结助剂Al_2O_3添加量对多孔氮化硅陶瓷特性的影响

采用稻壳和MgO-Al_2O_3-NaF复合烧结助剂成功制备出多孔氮化硅陶瓷。探索了烧结助剂Al_2O_3的添加量对试样线收缩率、显气孔率和强度的影响。结果表明,试样的线收缩率随烧结助剂Al_2O_3掺量的增加逐渐增大,显气孔率逐渐降低,抗弯强度提高。     

BaCu（B2O5）助烧剂对CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2微波介质陶瓷介电性能的影响

16CaO-9Li2O-12Sm2O3-63TiO2(CLST)陶瓷的烧结温度接近1 300℃,添加BaCu(B2O5)(BCB)陶瓷粉体使CLST陶瓷的烧结温度降至1050℃.随着烧结温度的升高,样品的体积密度先升高而后趋于稳定,添加质量分数为4?B的CLST陶瓷在1 050℃烧结后得到96%的相对密度.相对介电常数(εr)随着BCB添加量的增大先增大后略有减小.由于液相的存在,介电损耗(tanoδ随着BCB添加量的增大而增大.谐振频率温度系数(tf)与纯CLST陶瓷相比更加近零.添加质量分数为4?B的CLST陶瓷在1 050℃烧结2h后得到良好的介电性能:εr=81,tanδ=0.021,tf=0.5×10-6/℃(1MHz).     

氮化硅陶瓷的无压烧结工艺优化及性能研究

以α-Si3 N4为原料,Y2 O3和MgO为复合烧结助剂,通过无压烧结制备出氮化硅陶瓷。为了优化实验配方和工艺参数,采用正交实验研究了成型压力、保压时间、保温时间、烧结温度、烧结助剂含量以及配比对氮化硅陶瓷气孔率和抗弯强度的影响规律。结果表明,影响氮化硅陶瓷气孔率的主要因素是烧结助剂含量和配比,而影响其抗弯强度的主要因素是烧结助剂配比和烧结温度。经分析得出,最佳工艺参数为成型压力16 MPa,保压时间120 s,保温时间2 h,烧结温度1750℃,烧结助剂含量12wt％,烧结助剂配比1∶1;经最佳工艺烧结后的氮化硅陶瓷,相对密度为94．53％,气孔率为1．09％,抗弯强度为410．73 MPa。     

制备工艺对氮化硅泡沫陶瓷中晶须生长的影响

采用直接起泡法,通过氮化硅颗粒稳定泡沫机制制备氮化硅泡沫陶瓷,研究了烧结温度、保温时间、烧结氮气压、烧结助剂(Al2O3+Y2O3)添加量以及Al2O3与Y2O3质量比对氮化硅泡沫陶瓷中晶须生长的影响,分析了泡沫陶瓷的微观结构。结果表明:通过工艺条件的控制可得到由长柱状β-Si3N4晶粒构成的显微结构;当烧结温度为1750℃、保温时间为4 h、烧结气压为0.9 MPa、烧结助剂添加量为6%(质量分数)、Al2O3与Y2O3质量比为1:1时,β-Si3N4晶粒的长径比达到12以上。     

低温烧结CuO-V_2O_5-Bi_2O_3掺杂Zn_3Nb_2O_8陶瓷的微波介电性能

研究了CuO–V2O5–Bi2O3作为烧结助剂对Zn3Nb2O8陶瓷的烧结特性、微观结构、相结构及微波介电性能的影响。CuO–V2O5–Bi2O3复合掺杂可以将Zn3Nb2O8陶瓷的烧结温度从1150℃降到900℃。在900℃烧结4h的Zn3Nb2O8–0.25%(质量分数,下同)CuO–1.5%V2O5–1.5%Bi2O3陶瓷的密度达到了理论密度的98.1%,相对介电常数为18.8,品质因数与谐振频率之积为39442GHz。该体系的介电性能和陶瓷的致密度与烧结助剂的含量及烧结温度密切相关,陶瓷的致密度和相对介电常数随CuO–V2O5–Bi2O3烧结助剂含量的增加而增加,同样陶瓷的致密度和相对介电常数也随烧结温度的升高而提高。     

利用硅灰石降低日用陶瓷烧成温度的研究

本文研究了利用硅灰石降低日用陶瓷烧成温度的可能性。以普通陶瓷坯料为基体，外加不同粒度的硅灰石并调整硅灰石的掺加量，经干压成形制备坯体，干燥后分别在1250℃、1200℃、1150℃,~结。通过测定吸水率、电子扫描电镜观察表面（断面）形貌确定其烧结程度。实验结果表明在1200℃时，加入5％325目硅灰石烧结程度明显提高。     

Effect of Fabrication Process on Whisker Growth in Si3N4 Foam Ceramics

采用直接起泡法,通过氮化硅颗粒稳定泡沫机制制备氮化硅泡沫陶瓷,研究了烧结温度、保温时间、烧结氮气压、烧结助剂（Al2O3＋Y2O3）添加量以及 Al2O3与 Y2O3质量比对氮化硅泡沫陶瓷中晶须生长的影响,分析了泡沫陶瓷的微观结构。结果表明：通过工艺条件的控制可得到由长柱状β-Si3N4晶粒构成的显微结构;当烧结温度为 1750 ℃、保温时间为 4 h、烧结气压为 0.9 MPa、烧结助剂添加量为 6% （质量分数）、Al2O3与 Y2O3质量比为 1：1 时,β-Si3N4晶粒的长径比达到 12 以上