短切石英纤维增强氮化物基复合材料的微观结构及强韧化机理

采用先驱体聚合物浸渍裂解法（Preceramic polymer impregnation pyrolysis，PIP）制备了短切石英纤维增强氮化物基透波复合材料（SiO2f／Si3N4-BN），对复合材料的显微结构和界面特性进行了研究，探讨了短纤维增强氮化物基复合材料的强韧化机理。力学性能测试表明复合材料弯曲强度、断裂韧性和断裂应变分别达到56．6MPa，2-3MPa．m^1/2和0．462％，介电性能优良。扫描电镜（SEM）及选区能谱（EDS）分析结果表明，氮化物基体与短切石英纤维没有发生界面反应，界面结合适中，短纤维以纤维拔出及裂纹偏转的形式使基体增强和增韧。     

短切石英纤维增强氮化物基复合材料的微观结构及强韧化机理

采用先驱体聚合物浸渍裂解法(Preceramic polymer impregnation pyrolysis,PIP)制备了短切石英纤维增强氮化物基透波复合材料(SiO2f/Si3N4-BN),对复合材料的显微结构和界面特性进行了研究,探讨了短纤维增强氮化物基复合材料的强韧化机理.力学性能测试表明复合材料弯曲强度、断裂韧性和断裂应变分别达到56.6 MPa,2.3 MPa·m1/2和0.462%,介电性能优良.扫描电镜(SEM)及选区能谱(EDS)分析结果表明,氮化物基体与短切石英纤维没有发生界面反应,界面结合适中,短纤维以纤维拔出及裂纹偏转的形式使基体增强和增韧.     

碳纤维增强氮化物基复合材料的制备及其性能表征

合成了全氢聚硅氮烷和硼氮烷的混杂先驱体并对其结构进行了表征；以混杂先驱体和3D碳纤维编制体为原料，采用先驱体浸渍-裂解（PIP）工艺制得了碳纤维增强氮化硼．氮化硅混杂基体的复合材料，并对复合材料的力学性能和抗烧蚀性能进行了研究。结果表明，混杂先驱体中含有B—N，B—H，Si—N，Si—H，N—H等结构，无其它杂质出现；随着PIP工艺循环次数的增加，复合材料的密度随之提高：当进行4个循环时基本致密，密度达到1．50g／cm^3，弯曲强度达到156．4MPa；轨道模拟实验显示复合材料具有优异的抗烧蚀性能。     

涂层对Si02／（Si3N4＋BN）透波材料力学、介电性能的影响

采用硅树脂作为SiO2／（Si3N4＋BN）复合材料涂层，并取得较好的防潮效果。将SiO2／（Si3N4＋BN）复合材料涂层后弯曲强度提高约27％左右；介电常数和介电损耗角正切变化分别为0．02和0．2×10^-3。     

先驱体转化制备2D Cf/SiC复合材料力学性能

以国产3k JC1#纤维布为增强体,以聚碳硅烷和SiC微粉为先驱体和填料,分别采用热压辅助先驱体转化和先驱体浸渍裂解工艺制备了2D Cf/SiC复合材料.结果表明,热压辅助先驱体转化工艺制备的2D C/SiC复合材料纤维损伤严重,基体较为疏松,材料力学性能很低,弯曲强度和断裂韧性仅为84.3 MPa和6.5 MPa·m1/2.而先驱体浸渍裂解工艺制备的2D C-SiC复合材料纤维损伤较小,具有较好的界面结合,内部孔隙较为均匀,力学性能较好,弯曲强度和断裂韧性分别达到321.6 MPa和17.8 MPa·m1/2.材料具有较好的高温力学性能,1300℃时力学性能有较大幅度的提高,1600℃和1800℃时复合材料力学性能还可以较好地保持.     

Cf／SiC陶瓷基复合材料的制备工艺研究

以先驱体浸渍裂解（PIP）工艺制备了2DC／SiC复合材料，研究了低温裂解工艺（裂解温度低于1000℃）对2D Cf/SiC复合材料结构和性能的影响，为Cf／SiC复合材料的低温制备探索可行之路。研究表明，采用900℃裂解工艺制备的复合材料其力学性能达到或高于目前同类工艺制备的2D Cf／SiC复合材料力学性能，其弯曲强度达到329．6MPa，剪切强度32．1MPa，断裂韧性14．7MPa·m^1/2。并采用差热（TG-DTA）、红外光谱（IR）、X射线衍射（XRD）等对先驱体聚碳硅烷（PCS）及其低温裂解产物的结构和性能进行了研究。     

SiO_(2f)/氮化物复合材料PVDF涂层制备工艺优化（英文）

用于高马赫导弹天线罩材料的石英纤维增强氮化物复合材料具有优异的综合性能,但采用先驱体浸渍裂解工艺制备的该复合材料存在吸潮现象,会导致复合材料的介电性能降低。制备聚偏氟乙烯(PVDF)涂层以解决材料的吸潮问题,并进行涂层的制备工艺优化研究。采用浸渍、刷涂、喷涂和真空浸渍等不同工艺制备PVDF涂层,并对涂层的涂覆次数及涂层的冷却方式进行了研究。研究结果表明,采用3次喷涂工艺并随炉冷却制备的涂层具有良好的性能,石英纤维增强氮化物复合材料在40℃,90%R.H的环境中经过70 d后的饱和增重率为0.541%。     

六方-BN对非晶前驱体制备不含添加剂的Si3N4/SiC复合材料相变的影响（英文）

Si3N4/SiC纳米复合材料由于具有优良的力学和热性能,广泛应用于涡轮发动机、热交换器和其他复杂情况中。然而,不添加添加剂很难制备出Si3N4/SiC复合材料。添加剂在烧结过程形成液相从而促进复合材料的致密化。然而,添加剂的存在降低了复合材料的高温力学性能。通常在不添加添加剂的情况下,采用电场辅助烧结,利用聚合物前体路线制备Si3N4/SiC复合材料。本研究中,在无添加剂、温度1700°C、真空50MPa条件下,热压烧结2h,利用非晶前体路线成功制备了六方-BN致密化的Si3N4/SiC复合材料。聚合物前驱体和BN的作用减少了的SiC含量。并对相变、致密化、微观组织和力学性能进行了讨论。     

界面层对近化学计量比碳化硅纤维增强碳化硅复合材料性能的影响

分别以国产近化学计量比SiC纤维和聚碳硅烷为纤维增强相和基体浸渍剂,采用聚合物先驱体浸渍裂解工艺,实现制备PyC界面层的SiC/SiC复合材料致密化.采用SEM对SiC纤维及SiC/SiC复合材料的形貌进行分析,采用三点弯曲法对材料力学性能进行测试.结果 表明,国产近化学计量比SiC纤维具有高强高模的特点,界面层厚度是...     

热处理对碳化硅基复合材料结构与力学性能的影响

碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(Si C/Si C)是极具前景的高温结构材料。通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了Si C/Si C复合材料。在惰性气氛下,1400~1800℃范围内对Si C/Si C复合材料进行热处理,用红外热像仪作为测温工具监测材料温度,研究了热处理温度对Si C/Si C复合材料结构和力学性能的影响。结果表明,经1400℃热处理后复合材料基体结晶程度增加,整体力学性能提高;随热处理温度进一步提高,复合材料纤维受损,力学性能急剧下降。     

过渡族金属氮化物颗粒复合氮化硅氮化硅陶瓷刀具的特性

针对碳化物颗粒复合会导致氮化硅复合物材料相组成发生变化的缺点,对过渡族金属氮化物颗粒（主要是ＴｉＮ）增强氮化硅陶瓷刀具的优点进行了全面分析,分析表明,氮化物颗粒不仅比碳化物颗粒与氮化硅有更好的相容性,而且可以固溶烧结过程中气相里的碳和氧,因此会有效降低氮化硅基体的碳化,这为无惰性气氛保护烧结提供了可能,另外,氮化物颗粒的引入对提高复合材料火花放电加工性及耐磨性能亦有很大帮助。     

Calculation of Bulk Moduli of Carbon Nitride/metal Nitride Composites

ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＢｕｌｋＭｏｄｕｌｉｏｆＣａｒｂｏｎＮｉｔｒｉｄｅ／ｍｅｔａｌＮｉｔｒｉｄｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＨｏｕＱｉｎｇｒｕｎａｎｄＧａｏＪｕ（侯清润）（高炬）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓ,ＴｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＨｏ...     

高强度TiN-AlNp/Al-Si复合材料的制备

提出一种新型的熔体搅拌铸造工艺 ,解决了Al Si合金对 10 μm级以下高体积分数TiN ,AlN陶瓷的非真空无压浸润问题 ,并在此基础上成功制备了高强度低成本的TiN AlNp/Al Si复合材料。研究表明 ,细小TiN ,AlN颗粒在铝熔体中已经实现了润湿 ,平均尺寸在 2～ 3μm ,基本呈均匀分布 ,与基体结合良好。当TiN ,AlN的含量为10 % (体积分数 )时 ,复合材料的抗拉强度为 335MPa ,屈服强度为 2 40MPa ,延伸率为 2 .4%。     

Hydrothermal corrosion of TiAlN and CrN PVD films on stainless steel

Hydrothermal corrosion of thin TiAlN and CrN PVD films (of 3μm thickness) in 100 MPa water over a temperature range of 20-950 °C is compared to the behavior of TiN films over the same T-P conditions. Corrosion resistance increases in the sequence TiN → TiAlN → CrN. A FeTiO₃ (ilmenite) layer on the surface of the TiAlN film is almost chromium-free and provides protective properties up to 700 °C, whilst ülvospinel formation leads to spallation of oxide scale due to high level growth stresses. Formation of a very stable spinel scale on the surface of the CrN films provides long-term corrosion protection in 100 MPa water up to 800 °C. Nitride films on low-alloyed steel can substitute for expensive super alloy in wet air oxidation systems, with working temperatures up to 700 °C in the case of TiAlN, or 800 °C in the case of CrN coatings.     

TiSiN nanocomposite coatings by chemical vapor deposition in a fluidized bed reactor at atmospheric pressure (AP/FBR-CVD)

TiSiN nanocomposite coatings were deposited on stainless steel by chemical vapor deposition in a fluidized bed reactor at atmospheric pressure (AP/FBR-CVD) by reaction of TiCl₄ and SiCl₄ with NH₃ at 850 °C. Coatings were characterized by means of GD-OES, XPS and XRD. TiSiN coatings with a Si content of 9 at.% showed a hardness of 28 GPa (the hardness of TiN and SiN_x coatings was around 21 GPa) and a lower oxidation rate under dry air at 600 °C. Our results show for the first time that AP/FBR-CVD can be tuned for the deposition of nanocomposite ceramic coatings.     

氮化硅陶瓷刀具表面涂覆高硬耐磨氮化钛涂层研究

用高能量密度脉冲等离子体于室温下在氮化硅陶瓷刀具上成功沉积了高硬耐磨的氮化钛涂层。薄膜厚度用光学显微镜和俄歇电子能谱仪测定，薄膜元素和相组成与分布分别用俄歇电子能谱仪、X光电子能谱以及X光衍射仪测定，薄膜微观结构用扫描电镜观察，薄膜表面粗糙度用光学显微镜测定，薄膜力学性能由纳米压痕实验和纳米划痕实验确定，薄膜的磨损性能用上业条件下的切削实验评价。实验结果表明，在最优化条件下，涂层与基体的结合力很好，纳米划痕实验临界载荷达80mN以上；氮化钛涂层具有很高的硬度和杨氏模量，分别达28GPa和350GPa以上。涂层刀具用于HB达2200MPa—2300MPa的HT250钢切削实验表明，刀具耐磨损能力增强，寿命明显提高。     

氮化物材料中氮的测定

建立了以双铂电极作指示电极，于ＫＢｒ─Ｎａ２Ｂ４Ｏ７介质中，用Ｃａ（ＣｌＯ）２滴定测定Ａ１Ｎ、ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣ材料中氮的方法。本方法对于２０％－４０％的氮的测定，标准偏差小于０．２２％，可测定金属材料中０．０５％以上的氮。     

Laser ablation synthesis and characterization of nitride coatings

Thin film nitride coatings were deposited on Si (100) substrates by the pulsed laser deposition (PLD) technique. The PLD method is a unique process for depositing high quality thin films with novel microstructure and properties. Boron nitride (BN) films deposited on Si (100) substrates have a higher percentage of c-BN phases when processed in higher nitrogen partial pressure. Titanium nitride films deposited on Si (100) substrates at a higher temperature (600 °C) have better quality crystallinity and higher hardness and Young’s modulus values than films deposited at lower temperatures. Nanoindentation technique was used to measure the mechanical properties of thin films. The film orientation was determined by x-ray diffraction. Atomic force microscopy (AFM) technique was used to understand the growth structure of the films.     

可加工Si3N4／BN复相陶瓷的制备及性能研究

采用化学溶液法混料，然后用氢还原氮化法制备出具有包覆结构的Si3N4／BN纳米复合粉体，复合粉热压后获得较高强度，同时又具有良好加工性能的复相陶瓷。扫描电镜(SEM)，X射线衍射(XRD)分析表明：复相陶瓷中氮化硼以六方晶(h-BN)均匀分布于以α-Si3N4为基体相的晶界与晶内，并抑制α-Si3N4的晶粒长大使基体晶粒细化。良好加工性能的获得是由于h-BN易沿其层间解理以及h-BN与α-Si3N4两相由于热膨胀失配产生的弱界面易在剪切方向剥层所致。     

TiN，AlN／Al2O3复合陶瓷材料的研究

综述了TiN／Al2O3，AlN／Al2O3以及（TiN，AlN）／Al2O3复合材料的研究现状。并指出颗粒增韧是复相陶瓷材料增韧最简单的方式之一，其中纳米复合、纳微米复合、多相复合是实现颗粒增韧的有效途径。在复相陶瓷的制备中，原位反应烧结是很有希望的技术，可以直接在基体中生成弥散分布的超细第二相颗粒，而使复合材料的性能大幅度提高。