复杂结构碳化硅陶瓷制备工艺的研究进展

碳化硅陶瓷具有高强度、高热导率、良好化学稳定性等特点,广泛应用于航空航天、石油化工、集成电路等领域,但碳化硅陶瓷的硬度高、脆性大,在加工过程中易产生缺陷,从而制约了复杂结构碳化硅陶瓷的应用.介绍了复杂结构碳化硅陶瓷的制备工艺,并分析了目前常用的冷等静压成型结合无压烧结制备技术、凝胶注模成型结合反应烧结制备技术、注浆成型...     

流体密封用碳化硅陶瓷增韧技术研究进展

综述了几种碳化硅陶瓷增韧化技术手段,通过对自增韧、表面改性和韧化、颗粒弥散相增韧以及纤维、晶须增韧等方法在碳化硅陶瓷增韧研究的对比论述,总结了不同增韧化技术的增韧机理和在实际应用中的优缺点,提出了碳化硅陶瓷增韧实用技术的发展方向。     

减摩碳化硅陶瓷基复合材料研究与制备

从提高材料摩擦和磨损性能的角度,综述了几种减摩碳化硅陶瓷基复合材料研究与制备技术,通过对石墨复合碳化硅、孔隙复合碳化硅、第二相粒子复合碳化硅陶瓷以及复合碳化硅涂层结构陶瓷的研究与制备技术的对比论述,总结了不同减摩碳化硅陶瓷基复合材料的磨损性能及其磨损机制,提出了减摩碳化硅陶瓷基复合材料研究今后的发展方向。     

造孔剂对多孔碳化硅陶瓷制备工艺和抗弯强度的影响

研究了造孔剂石墨和淀粉对多孔碳化硅陶瓷制备工艺和抗弯强度的影响。结果表明:石墨中含有碳和SiO2等成分,碳在高温烧结过程中因氧化而排出,较好地保留了气孔,SiO2补充了烧结助剂,降低了烧结温度;而淀粉在烧结过程中氧化完全,烧结温度偏高;将质量分数分别为70%的碳化硅、20%的石墨和10%的烧结助剂混合成型后,在空气中于1 270℃烧结2h可制备出开孔率为43.8%、抗弯强度为19.6MPa的多孔碳化硅陶瓷。     

机械密封用高性能碳化硅陶瓷的无压烧结研究进展

介绍了机械密封行业用的几种高性能碳化硅陶瓷的无压烧结的研究进展以及各种烧结添加剂对其致密化、显微结构及其性能的影响。     

高导热碳化硅陶瓷的研究进展

近年来,集成电路、热交换器、半导体等行业的快速发展对碳化硅陶瓷的导热性能提出了更高的要求.碳化硅陶瓷内部存在的晶格氧、晶界、气孔等缺陷导致其室温热导率远低于碳化硅单晶理论室温热导率.综述了添加剂、烧结工艺等因素对碳化硅陶瓷室温热导率的影响,并对高导热碳化硅陶瓷的未来发展方向进行了展望.     

碳化硅陶瓷液相烧结时的液相生成过程

使用高温实时观测设备对添加有Al2O3-Y2O3烧结助剂的碳化硅(SiC)陶瓷在烧结过程中的收缩情况进行了观测,获得了液相烧结SiC的收缩曲线;使用TG-DTA-MASS联用技术、原位X射线衍射技术对该SiC陶瓷在液相生成前后的质量损失(失重)情况及其在烧结过程中的物相变化进行了分析。结果表明:SiC表面SiO2的存在降低了Al2O3-Y2O3的共熔温度,使液相在远低于烧结助剂最低共熔温度时就已经生成;液相的生成造成了碳化硅试样的快速失重。     

碳化硅零件的激光选区烧结及反应烧结工艺

为了获得高密度、高性能、复杂结构的碳化硅陶瓷件,提出采用机械混合法制备含有黏结剂和乌洛托品固化剂的碳化硅复合粉体,对复合粉体进行激光选区烧结（SLS）形成陶瓷素坯,并对素坯进行气氛烧结和渗硅处理,使其与基体发生反应烧结,最终形成复杂陶瓷异形件。实验证明：若激光功率为8.0 W、扫描速率为2 000 mm/s、扫描间距为0.1 mm、单层厚度为0.15 mm,获得的 SLS 陶瓷样品密度和强度最好。对SLS试样进行合理的中温碳化和高温渗硅,所得碳化硅陶瓷烧结体的抗弯强度最高可达 81 MPa,相对密度大于86%。     

碳化硅密封材料的研制

一、概述随着空间技术和原子能技术的迅速发展,一些发达国家为寻找非金属高温结构材料研制出高密度纯碳化硅工程陶瓷。七十年代,这种陶瓷被推广到旋转轴密封领域中用作端面密封材料。美国、英国、苏联及西德等国家,在开发碳化硅材料应用领域的同时,对材料的     

碳化硅增强氮化硅陶瓷复合材料的制备与表征

为了增加陶瓷球的韧性和耐磨性,提高轴承的抗冲击能力,在氮化硅中掺杂碳化硅,将硅粉、碳粉按一定比例混合,在氮气环境下采用自蔓延高温合成技术烧结,用热压烧结法制备不同碳含量的复合陶瓷,并通过试验研究其性能。结果表明:在氮化硅基陶瓷中掺杂质量分数为5%的碳化硅能改善晶界,有效抑制陶瓷球疲劳裂纹的扩展,材料韧性提高19. 23%,磨损率降低20. 83%,陶瓷轴承的抗冲击性能大大提高。     

轴承元件陶瓷化——简述陶瓷金属耦合材料润滑油脂在轴承上的应用

陶瓷金属耦合材料在轴承工业的应用使轴承陶瓷化,实现了陶瓷金属航天材料在轴承工业中的普及化和民用化。在不更换设备、不改变技术、工艺和材料的基础上,冲破材料本身的极限,使轴承的寿命、精度、档次产生一个质的飞跃。     

反应烧结制备Ti3SiC2材料

分别以粉末钛、硅、石墨和钛、碳化硅、石墨为原料,采用反应烧结工艺制备Ti3SiC2材料.结果表明:当以钛、硅、石墨单质粉料为原料时,在1200~1400℃温度范围内能够合成出高纯度的Ti3SiC2块体材料,且其纯度随着硅含量的增加而提高;当原料摩尔比为3:1.3:2和3:1.4:2时,该材料中只有Ti3SiC2相而无其他相存在;而以钛、碳化硅、石墨粉末为原料时,在1200~1400℃温度范围内很难合成出高纯度的Ti3SiC2块体材料.     

固体碳源在碳化硅浆料中的分散

碳化硅固相烧结必须添加C、B烧结助剂,才能促进碳化硅的致密。而烧结助剂在碳化硅粉体中间的分散是影响碳化硅陶瓷结构是否均匀以及能否提高其力学性能的关键。本文研究3种固体碳源材料石油焦、碳黑和石墨粉末在固含量为15%的碳化硅浆料中的分散行为。用沉降实验数据比较无分散剂、加入分散剂焦磷酸钠或Darven C3种不同分散条件下,固体碳源粉体的分散性。实验结果表明:分散剂的加入对SiC浆料分散效果有很大影响,3种碳源中碳黑分散最好;最佳分散组合为碳黑加入Darven.C。     

SiAlON陶瓷刀具材料及其制备技术研究进展

SiAlON陶瓷刀具材料具有优异的力学性能和耐高温性能,是最具潜力的刀具材料之一.不同组分的SiAlON陶瓷材料烧结特性和性能差异较大.掌握SiAlON陶瓷制备工艺、组分及其烧结特性、微观结构和性能之间的联系及影响规律是其进一步研发的关键.综述了SiAlON陶瓷刀具材料制备技术、组分配比和添加剂选择研究现状,并分析了未来的发展趋势,为SiAlON陶瓷刀具材料的研究制备和应用提供技术基础.     

聚碳硅烷低温烧结碳化硅泡沫陶瓷的制备

采用聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)陶瓷先驱体作为粘结剂,SiC微粉作骨料,在惰性气氛中1 000℃下低温烧结制备出碳化硅泡沫陶瓷。运用扫描电镜研究了固相含量、聚碳硅烷含量对碳化硅泡沫陶瓷的微观形貌的影响。     

碳化硅陶瓷的磨削去除方式及质量控制

碳化硅陶瓷是典型的难加工材料,其硬度高,断裂韧性低。采用烧结金刚石钻头加工碳化硅陶瓷,通过理论计算及试验观察的方式,表明在磨削过程中碳化硅陶瓷材料主要以脆性断裂的方式去除,同时伴随有塑性变形的特征。分析了预紧力对孔加工质量的影响,结果表明,预紧力有助于改善孔加工质量,其在15200-16800N范围内时,孔加工质量较好,最优预紧力为16000N。     

应用表面改性技术降低烧结碳化硅反射镜的表面散射

针对烧结碳化硅在制作过程中形成的孔洞缺陷会造成严重的反射镜表面散射问题,提出了用等离子体辅助沉积技术镀制硅表面改性层来消除表面缺陷以降低反射镜的表面散射。应用扫描电子显微镜测量了未改性的烧结碳化硅试片,并分析了表面散射成因。搭建了总积分散射仪,测试了改性前后的烧结碳化硅试片及抛光良好的K9玻璃试片的总积分散射。结果显示:烧结碳化硅试片改性前后的总积分散射分别为3.92%和1.42%,K9玻璃的总积分散射为1.36%。使用原子力显微镜测试了烧结碳化硅试片改性抛光后表面和K9试片表面的均方根粗糙度,结果分别为1.63nm和1.04nm,证明了改性后的烧结碳化硅试片消除了表面缺陷,显著地降低了表面散射,表面光学性能与抛光良好的K9玻璃接近。     

新型超硬刀具材料——热压氮化硅陶瓷及其切削性能

热压氮化硅(Si_3N_4)陶瓷是用高纯度硅粉作原料,经球磨、氮化后:再掺入少量助烧结剂,热压烧结制成的新型超硬刀具材料。它的物理机械性能优于氧化铝(Al_2O_3)陶瓷和硬质合金。此外,由于热压氮化硅陶瓷的摩擦系数小(0.1),有自行润滑性,与加油的金属表面相似,因此有良好的耐磨性;而     

陶瓷材料的切削加工

陶瓷作为一种新兴的机械材料,已开始得到不断韵开发和广泛的重视,但它在机械工程上的应用却是进展缓慢的,其主要原因在于陶瓷是一种烧结制成的硬脆性材料,烧结时产生较大的收缩和变形,烧结后不得不留有较大的加工余量,而现行的机械加工方法多限于研磨加工和弹性研磨加工,加工效率很难得以提高。在金属材料的加工中,切削加工是一种广泛使     

碳化硅陶瓷新型反应连接技术研究

在碳化硅陶瓷反应连接工艺的基础上研究了一种新型的反应连接工艺,利用该工艺连接了自制的反应烧结碳化硅（RB-SiC）陶瓷。连接的RB-SiC陶瓷样品表面经过初步抛光后,测试了焊缝宽度、焊缝处的显微组织结构、连接层的力学性能和高低温实验后连接层对表面面形的影响。测试结果表明：利用新型反应连接工艺连接的RB-SiC陶瓷的焊缝宽度分布在54-77μm之间;焊缝处的显微组织结构非常均匀,接近基体材料;测试了十个样品的室温抗弯强度,平均值为307MPa,而且断裂都产生在母材上,说明焊缝处力学性能优异;高低温实验后,整块碳化硅陶瓷表面面形无变化,说明连接层的热学性能与母材一致,无残余应力。