不同AIN含量对液相烧结SiC陶瓷的影响

研究了不同AIN配比对AIN-Y2O3液相烧结碳化硅的烧结致密化行为、烧结体的性能的影响.结果发现:AIN-Y2O3系统均可以使SiC达到致密化,配比为AIN60mol%的组成可在1850℃-2000℃的温度范围能够使SiC致密化,系统失重保持在2%左右.高AIN含量的样品中更容易发现"核一壳"结构,在烧结体中均发现氧氮化物的形成.烧结体断裂方式为沿晶断裂,断裂韧性为6-8MPa·m1/2.     

高温等静压后处理液相烧结SiC陶瓷的强化与增韧机理

研究了高温等静压（ＨＩＰ）后处理对液相烧结ＳｉＣ陶瓷的强化与增韧机理。通过讨论ＨＩＰ后处理对材料显微结构与力学性能的影响,建立了实验模型,深入分析了ＨＩＰ氮化后处理通过中,起主导作用的物理化学过程,并将此过程分为Ｎ２的扩散、表面氮化反应及进一步的致密化三个阶段。结果表明,ＨＩＰ后处理通过受液相烧结ＳｉＣ陶瓷显微结构的影响非常显著,当ＳｉＣ的液相烧结温度较低,晶粒尺寸较小时,将有利于Ｎ２沿ＳｉＣ晶界     

液相烧结SiC陶瓷

采用Al2O3、Y2O3为助烧剂,热压烧结获得了致密的α-SiC和β-SiC陶瓷,研究了起始粉末的性能对烧结体的物相组成和显微结构的影响。实验结果表明,Al2O3、Y2O3原位形成了YAG,材料以液相烧结机制致密化,并通过溶解和再析出机制,促进晶体生长。物相分析表明,β-SiC陶瓷粉末在烧结过程中发生了β→α的相变。显微结构观察显示,β-SiC陶瓷中生成了长柱状晶粒。     

反应烧结制备SiC陶瓷的研究进展

介绍了传统烧结、Hucke工艺和反应烧结碳化硅陶瓷材料的制备工艺,总结了3种烧结机理,讨论了成形工艺、氧化、素坯密度、真空热处理温度等几种因素对反应烧结碳化硅陶瓷组织和力学性能的影响,最后对反应烧结碳化硅存在的问题和今后的发展方向进行了总结和展望.     

常压烧结SiC陶瓷的研究

研究了以Y2O3、Al2O3为添加剂的SiC陶瓷的常压烧结性能,讨论了烧成温度、添加剂配比对烧结性能的影响,认为添加氧化物的SiC陶瓷烧结属于液相参与下的烧结,烧成失重对致密化的影响十分重要。采用合理的配方组成和工艺制度,可以在1950℃获得相对密度97%以下的致密SiC陶瓷。     

AlN-Pr2O3液相烧结SiC陶瓷

以AlN、Pr2O3做为SiC陶瓷液相烧结的复合助剂,选定不同的助剂含量(5wt％～ 20wt％)和不同的助剂摩尔比例(Pr2O3/AlN=1/3、1/1、3/1),在1800～2000℃温度下,采用热压和无压烧结的方法制备SiC陶瓷样品,并对这些陶瓷样品的性能进行了研究.实验结果表明,助剂比1/3组的样品显示出更有效地促进SiC陶瓷致密化,该组样品无压烧结最大相对密度为87％,热压烧结具有最高的相对密度96.1％、维氏硬度23.4 GPa、抗弯强度549.7MPa、断裂韧性5.36 MPa·m1/2,显微结构中可观察到晶粒拔出现象,断裂模式为沿晶断裂.     

碳化硅陶瓷的液相烧结及其研究进展

本文对碳化硅液相烧结添加系统及其烧结机理作了论述。有氧化物参与的碳化硅的液相烧结可以降低碳化硅的烧结温度，促进碳化硅的致密化，提高碳化硅陶瓷的性能。沿晶断裂和穿晶断裂混合断裂机理是液相烧结碳化硅陶瓷强度和韧性提高的原因，表面强化和韧化可以进一步提高碳化硅陶瓷材料的性能。     

YIG磁光陶瓷烧结研究进展

钇铁石榴石(Y3Fe5O12)是稀土石榴石材料中发现最早、研究最透彻、应用最广泛的一种.文章介绍了近几十年来钇铁石榴石(YIG)多晶陶瓷在烧结方面的主要研究发现和进展,进一步说明YIG材料对未来磁光学领域作出巨大贡献的可能性.     

SiC质陶瓷烧结之活化及其机械性能

明确了SiC-Al2O3-Y2O3系材料中各种烧结组份的机械性能、相组成和生产工艺条件,研究了烧结过程所发生的反应。     

ZrB_2-YAG陶瓷的烧结致密化

通过共沉淀法获得包覆式Al2O3-Y2O3/ZrB2复合粉体,对其进行放电等离子烧结以提高ZxB2陶瓷的烧结致密度.用扫描电镜观察试样的显微结构,用X射线衍射仪对试样进行物相分析.结果表明:包覆犁粉体在700～1 000℃时出现1次大的收缩,然后出现1个不收缩的平台,当温度达到1 100℃之后出现第2次收缩.适宜制备高致密的ZrB2-钇铝石榴石(yttrium aluminium garnet,YAG)陶瓷的工艺条件为;烧结温度为1 700℃,烧结压力为20MPa,保温时间为4min,YAG的添加量为30%(质量分数),所制备的ZrB2-YAG陶瓷相对密度大于95%.     

硅液相浸渍反应制备TiC/SiC和TiN/SiC复相陶瓷

以滤纸、酚醛树脂和氧化钛为原料,经过模压成型、固化、碳化及不同条件下渗硅制备了TiC/SiC和TiN/SiC复相陶瓷。通过X射线衍射和扫描电子显微镜研究了TiC/SiC和TiN/SiC复相陶瓷的微观结构和物相组成,测量了复相陶瓷的弯曲强度和断裂韧性。结果表明:真空条件下液态渗硅获得的TiC/SiC复相陶瓷具有多孔的微观结构,其弯曲强度和断裂韧性较小。氮气气氛下液态渗硅制备的TiN/SiC复相陶瓷结构致密,有较高的弯曲强度和断裂韧性。不同反应生成的TiC,TiN陶瓷颗粒对液态硅的润湿性不同,使得生成的复相陶瓷具有不同的微观结构。TiN/SiC复相陶瓷中TiN颗粒的引入,在基体与第二相颗粒间的界面上产生拉应力和压应力,使达到这一区域的裂纹偏转,从而获得增韧效果。     

AlN-Re2O3液相烧结碳化硅

采用非氧化物AlN和Re2O3作为复合烧结助剂(Re2O3-La2O3与Y2O3)进行碳化硅液相烧结得到了致密的烧结体.烧结助剂占原料粉体总质量的20%,其中:AIN与(La0.5Y0.5)2O3的摩尔比为2:1,在30MPa压力下,1850℃保温0.5h热压烧结的碳化硅陶瓷,抗弯强度>800MPa,断裂韧性>8MPa·m1/2,明显高于同组分1 950℃无压烧结0.5h的碳化硅陶瓷的抗弯强度(433.7MPa)和断裂韧性(4.8MPam·m1/2.热压烧结的陶瓷晶粒呈单向生长,断裂模式为沿晶断裂.同组分无压烧结碳化硅陶瓷的显微结构可以观察到核壳结构.     

SiC陶瓷的浇注成型初探

从Ｚｅｔａ电位的角度出发，对泥浆粘度、泥浆稳定性以及素坯密度进行了调整和比较，解决了ＳｉＣ泥浆制备及其浇注中的一些问题。用３种ＳｉＣ原料，浇注成型后素坯密度、无压烧结后烧结密度和烧结样品的抗弯强度分别达１．６６ｇ／ｃｍ＾３（５１．７％），２．９３ｇ／ｃｍ＾３（９１．３％）和２６８ＭＰａ。     

碳化硅陶瓷的高温疲劳断裂特征及断裂机理

研究了烧结碳化硅在１２００℃和１３７０℃高温条件下的动、静疲劳性能，结果发现由于烧结密度较低，材料的抗弯强度不高，但高温疲劳强度没有明显下降，并且动、静疲劳性能相近。断口观察和缺陷“冻结”分析表明在最大拉应力区附近的烧结缺陷的尖角处常是裂纹源，在此处萌生的裂纹沿烧结缺陷联结成为主裂纹并导致断裂。最后作者提出了陶瓷材料高温疲劳损伤的杂质空穴复合作用机制。     

碳化硅陶瓷及其复合材料的热等静压氮化

通过对ＳｉＣ陶瓷，ＳｉＣ－ＴｉＣ复相陶瓷以及ＳｉＣ晶须补强ＳｉＣ基复合材料在氮气氛中进行高温的氮化处理，成功地实现了这些材料的开口气孔与表面裂纹的愈合。有关研究表明：热等静压氮化工艺可以显著提高ＳｉＣ陶瓷及其复合材料的抗强度，对断裂韧性也有较大的改善作用。     

逆反应烧结制备碳化硅/氮化硅复合材料的工艺

制备Si3N4／SiC复合材料的常规反应烧结是以Si和SiC为原料进行氮化烧结,而逆反应烧结是以Si3N4和SiC为原料,首先使Si3N4反向反应为活性氧化物后再进行烧结。建立逆反应烧结工艺制备Si3N4／SiC复合材料的热力学基础。确定了Si3N4先于SiC氧化;氧化产物可以是SiO2,也可以是Si2N2O;形成的SiO2氧化膜不会与基体材料反应;在膜与基体之间可能生成Si2N2O。论证了逆反应烧结的热力学可行性。通过6个烧结实验,证实了其热力学分析的正确性,并从工艺参数与密度变化、残氮率和比强度等关系筛选出最佳的烧结工艺参数。     

增韧SiC陶瓷在蒸馏水润滑下的摩擦学特性

在ＭＭ－２００块－环接触磨损试验上,测定了一种增韧ＳｉＣ陶瓷在蒸馏水下自配对,与ＷＣ＋Ｃｏ硬质合金和等离子喷涂Ｃｒ２Ｏ３涂层配对摩擦系数和摩损系数,利用ＳＥＭ,ＸＰＳ和ＦＴＩＲ等测试技术,观察和分析了磨痕的形貌和化学组成,讨论了摩擦副材料的显微结构和机械性能对ＳｉＣ陶瓷的摩擦学的特性的影响,实验表明,该增韧ＳｉＣ陶瓷大水介质中滑动,ＳｉＣ与水发生化学反应,在磨损表面形成一层由ＳｉＯ２与Ｓｉ（ＯＨ）     

反应烧结氮化硅陶瓷的连接

用硅粉、黏土、硅溶胶配制的浆料作为焊料,在1390℃氮化烧结过程中,对经过预氮化的氮化硅陶瓷进行无压反应烧结连接。实验表明：黏土的加入改善了焊料塑性,形成了较致密的接头,连接强度达到40MPa。焊料经反应烧结后生成了Si3N4和O′-sialon,与母材具有物理化学相容性。焊料／母材界面处形成了针状sialon晶体交织的网络结构,将焊料与母材互锁成为一个整体,起到很好的界面结合作用。焊料的反应烧结和焊料／母材界面反应都为溶解一沉淀机理控制。     

等离子活化烧结制备SiC/h-BN复相陶瓷

采用等离子活化烧结(plasma activated sintering,PAS)制备SiC/20%(体积分数)h-BN复相陶瓷,研究了烧结工艺对复相陶瓷密度、抗弯强度、硬度,以及显微结构的影响,并对比分析了PAS与热压(hot-pressing,HP)烧结工艺不同烧结机理。结果表明:在1600℃保温3min PAS烧结与在1850℃保温1h HP烧结制备出的SiC/20% h-BN复相陶瓷具有相近的性能和微观结构,PAS烧结效率远高于HP。当引入20%微米级h-BN在烧结过程中抑制SiC晶粒长大,PAS快速烧结细化晶粒的效应在烧结SiC/20% h-BN复相陶瓷时被抑制。