微波水热辅助沉淀法制备氧化铝/碳化硅复合粉体

用微波水热辅助沉淀法制得氧化铝前驱体/碳化硅复合粉体,用XRD、SEM、TG-DSC对粉体进行了表征.研究表明:经过微波水热后,氧化铝的前驱体转变为AlO(OH),随着微波水热时间延长,AlO(OH)的结晶程度越来越高.pH值为7时,煅烧后的Al2 O3/SiC复合粉体的包覆效果最佳.     

反应烧结碳化硅研究进展

对有关反应结合碳化硅(RBSC)材料的研究进展作了综述,并对存在的问题和今后可能的发展方向提出了自己的见解,包括:进一步提高性能;降低游离硅含量,提高使用温度;提高材料的可靠性和稳定性;低成本化.     

特大尺寸轻型碳化硅镜坯烧结工艺研究

本文分析了反应烧结过程中温度场分布对碳化硅(SiC)镜坯的影响,提出安全升降温速率与陶瓷坯体尺寸的平方成反比关系;测试了SiC素坯热膨胀系数、导热系数与温度的关系,在此基础上讨论了镜坯中的热应力与安全升降温参数的确定;同时通过对固态、液态硅(Si)以及Si固液态转变的特性分析,确定了最佳硅熔渗温度;最后分析了反应烧结SiC(RBSiC)中残余应力的产生机理,提出了解决办法.     

反应烧结制备碳化硅-氮化铝复合材料

采用硅作为熔渗剂,利用真空反应烧结的工艺,在1600℃烧结制得了结构致密、密度低的碳化硅-氮化铝(SiC/AlN)复合材料,分析测试了所制得的复合材料的物相、微观结构和力学性能.结果表明,氮化铝的添加量由2wt％增加到10wt％时,复合材料的力学性能出现先增加后减小的趋势,当AlN含量为6wt％时,得到复合材料的力学性能最高,其抗弯强度为256 MPa,显微硬度为2660 HV.加入AlN后,复合材料的孔隙率略微有点上升,烧结体的密度在2.95 ～3.01 g/cm3之间.复合材料的主要组成相为SiC、AlN和Si.     

钨丝掺杂对碳化硅放电等离子烧结工艺曲线的影响研究

采用放电等离子烧结技术分别制备了SiC和钨丝掺杂SiC材料,记录了两种材料烧结工艺曲线,利用XRD方法测定了制备材料的成分.分析工艺曲线结果表明:烧结过程可分为4个阶段,其中SiC-W烧结第二阶段温度明显低于SiC烧结温度,且位移量小于SiC.     

氮化硅陶瓷材料微波烧结研究现状

氮化硅是一种具有优良性能的陶瓷材料,是一种理想的高温结构材料和高速切削刀具材料,近年来随着微波技术的发展,氮化硅的微波烧结越来越受关注。本文简述了氮化硅陶瓷材料传统烧结与微波烧结的研究现状;比较分析了各种烧结技术制备的氮化硅陶瓷的微观结构和力学性能,得出了微波烧结氮化硅陶瓷的优越性;最后提出氮化硅陶瓷微波烧结在未来研究中还需解决的问题。     

纳米碳化硅、氮化硅和掺杂氮碳化硅粉体的制备及其微波介电特性

为了制备耐高温吸波材料,用激光诱导气相反应法,以六甲基二硅胺烷[(Me3Si)2NH](Me:CH3)、乙炔、硅烷和氨气为原料,用双反应室激光气相合成纳米粉体装置分别制备了纳米SiC,Si3N4和SiC(N)粉体,纳米粉体的粒径为20～30nm.研究了纳米SiC,Si3N4和SiC(N)粉体在8.2～12.4GHz的微波介电特性,纳米SiC(N)粉体介电常数的实部(ε')和虚部(ε")在8.2～12.4GHz随频率增大而减小,介电损耗(tgδ=ε"/ε')较高,是较为理想的微波吸收材料,而纳米SiC和Si3N4粉体的tgδ基本为0.纳米SiC(N)粉体中S,C,N原子周围的化学环境比纯SiC和Si3N4相的混合体要复杂得多,这是导致其性能变化的主要原因.纳米SiC(N)粉体中的SiC微晶固溶了大量的N原子,在纳米SiC(N)粉体中形成大量的带电缺陷,在电磁场作用下形成极化耗散电流,极化弛豫是吸收电磁波的主要原因.     

碳化硅及其复合材料的烧结

本文分析了ＳｉＣ及其复合材料设计与烧结关系,新烧结新工艺的特点和发展趋势,探讨ＳｉＣ及其复合材料烧结驱动力脑海在化烧结机理,讨论了助剂向我功能多组分发展趋势。     

烧结碳化硅粉的化学分析

论述了烧结ＳｉＣ粉的化学分析，其杂质是来自使用的原料，加工工序和加工设备的腐蚀笥磨损。其主要的杂质有游离Ｃ，游离Ｓｉ，Ｏ，Ｎ，Ｓ，Ｃｌ，Ｆ，Ｎａ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｖ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ和Ｎｉ等，并讨论了试样制备和分析方法。有关杂质的作用的重要性，化学分析与质量控制，环境监测，烧结过程和烧结材料的性质等均已阐明。     

无压烧结碳化硅复合材料的制备与性能研究

以部分碳化钛为增强相投入到碳化硅基体材料中,并投入微量炭黑和碳化硼为烧结活化剂,利用无压固相烧结技术制造了碳化硅基陶瓷复合材料。评测了其力学性能,凭借扫描电镜(SEM)观测了试样的断口形貌与表观形貌,并探讨了其氧化行为。结果表明:在碳化硅中投加部分碳化钛,对复合材料的力学性能有非常大地益处,于9 wt%时达到顶峰,弯曲强度497 MPa,相对密度98.9%,断裂韧性4.79 MPa·m^1/2。复合材料的显微组织构造紧致密实,TiC颗粒在SiC材料中的离散作用而激发的钉扎效果和裂纹偏移转向为其主要的增韧原理。在设定的氧化条件下(1200℃保温2 h),试样表面形成了一层较为致密并可以弱化氧化进程的氧化膜层。     

SiC粉末制备技术及其烧结助剂的研究进展

碳化硅(SiC)陶瓷由于具有高温强度高、高温抗氧化能力强、热导率高、化学稳定性好等一系列优异性能,在机械、化工、能源和军工等领域得到广泛应用.本文综述了SiC粉末的各种制备技术的最新研究进展以及烧结助剂的应用现状,阐述了各种方法的特点、基本原理及研究进展,并对几类烧结助剂体系进行了比较.最后展望了各类制备技术今后的研究方向,指出了AlN-Re2O3体系添加剂的优势所在.     

微波烧结AlN陶瓷的初步研究

采用微波高温烧结工艺,制备了致密的AlN陶瓷,并初步探讨了微波烧成环境对烧结体性能的影响.结果表明:利用微波烧结AlN陶瓷,虽然在节能省时方面效果显著,但是微波烧成环境对AlN陶瓷的烧成影响比较复杂,本文着重指出烧成环境中的碳热还原气氛能极大地加快AlN陶瓷的致密化速率,但容易在AlN陶瓷晶界相内部产生气孔,使AlN陶瓷的热导率降低.     

Very Rapid Densification of Nanometer Silicon Carbide Powder by Pulse Electric Current Sintering

Rapid densification of a nanometer SiC powder doped with 2.04 wt% Al₄C₃ and 0.4 wt% B₄C was conducted by using a nonconventional sintering technique called pulse electric current sintering (PECS). In all experiments, the sintering temperature and applied pressure were kept to be 1600^oC and 47 MPa, respectively, while heating rates varied between 100^oC/min and 400^oC/min and the holding time was either 2 or 5 min. All of the specimens which were PECS-sintered under various conditions reached near-theoretical density. The microstructures of the rapidly densified SiC ceramics consisted of large elongated grains, and the grain size increased with the increase of heating rate. Polytype transformation of SiC occurred during the PECS process, where faster heating favored the formation of 6H polytype while slower heating favored 4H polytype.     

常压烧结制备AlN-W复合微波衰减材料及其性能研究

以氮化铝、钨为原料,在氮气气氛下,采用无压烧结方式制备了AlN-W复合微波衰减材料.采用扫描电子显微镜、矢量网络分析仪及激光导热仪对样品的微观结构、介电性能及热导率进行测试分析.结果表明:随着烧结温度的增加,AlN-W复合陶瓷的介电常数逐渐增大,介电损耗变化不大.随着烧结助剂添加量的增加,AlN-W复合陶瓷的介电常数和介电损耗相应增大.随着W含量的增加,AlN-W陶瓷的介电常数呈增加的趋势,介电损耗逐渐降低,当W添加量为60％时损耗几乎为零.随着W颗粒粒径的增加,AlN-W复合陶瓷的介电常数变化不大,介电损耗逐渐降低.由此可通过调节烧结温度、衰减剂含量、衰减剂粒径及烧结助剂的添加量,来制备符合实际需要的复合微波衰减材料.1750℃下制备的A1 N-40％W复合陶瓷热导率为91 W/m·K.初步分析了AlN-W复合陶瓷的微波衰减机理.     

微波烧结制备Ti3SiC2-金刚石复合材料的显微形貌及界面反应机理

采用Ti3SiC2粉体和金刚石粉体为原料,通过微波烧结制备Ti3SiC2结合剂金刚石复合材料,研究金刚石的含量和粒度对该复合材料的物相组成与显微形貌的影响.结果表明,通过高温微波烧结Ti3SiC2结合剂金刚石复合材料,金刚石表面会形成不同的涂层,从而与基体结合剂结合良好.金刚石的粒度和含量对复合材料中基体组成和金刚石的表面涂层状态有显著影响.烧结过程中,金刚石会不同程度的影响Ti3SiC2的分解.Ti3SiC2分解后生成Si与TiC.当金刚石含量相同(10％)、粒度较粗(30/40)时,金刚石表面会形成钛硅相与SiC涂层组织;基体的主相为Ti3SiC2、钛硅相与SiC.当金刚石粒度较细(W20)时,金刚石表面的C元素充分地与Si反应生成SiC涂层,基体主相变成TiC和Ti3SiC2.当金刚石粒度适中(120/140目与170/200目)时,基体的主相为Ti3SiC2.选取金刚石粒度为170/200目、金刚石含量较低时(5％与10％),基体的组成为Ti3SiC2与少量的SiC.金刚石含量较高时(20％与30％),基体的组成为Ti3SiC2与少量的TiC和SiC.各试样中金刚石表面都会形成钛硅相与SiC涂层组织.     

微波烧结CaZrO3陶瓷的研究

以CaZrO3为原料，利用微波等离子体烧结技术制备高密度的CaZrO3陶瓷。研究了工艺参数对CaZrO3陶瓷结构的影响。测试了CaZrO3陶瓷的性能。结果表明，微波等离子体烧结技术与常规法相比，其烧结时间明显缩短，性能有所改善。而微波功率和压力是获得优质CaZrO3陶瓷的关键。     

通过凝胶注模成型和无压烧结制备碳化硅陶瓷

以四甲基氢氧化铵为分散剂,糊精为碳源,通过静电稳定作用,制备了高固相含量、分散良好的碳化硅陶瓷浆料。以水溶性N,N–二甲基丙烯酰胺为单体,N,N’–亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用实验室开发的偶氮[2–(2–咪唑啉–2–基)]丙烷HCl引发体系,在45～50℃引发单体聚合,制备出水基凝胶注模碳化硅素坯,素坯的相对密度达58%,抗弯强度大于40MPa。进一步通过无压烧结制备相对密度高于98%,硬度达28GPa,强度达530 MPa的SiC陶瓷。对素坯和SiC陶瓷的微结构和力学性能进行了测试和表征。结果表明:采用糊精作为碳源可以提高凝胶注模浆料的分散性,避免凝胶过程中的碳阻聚问题,有利于制备出高性能的碳化硅陶瓷材料。