β-Si3N4粉末烧结及其显微结构形成

由β－Ｓｉ３Ｎ４粉末通过一定的工艺条件得到致密的氮化硅陶瓷,试样的显微结构为短柱状和等轴状颗粒交织排列而成的均匀结构。材料的烧结过程分为重排晶形转变、晶粒生长三个阶段,随烧结时间增加,烧结试样的显微结构开始阶段变化很明显,２ｈ后结构比较稳定,温度升高有利于柱状颗粒长径比的提高,添加剂量的增加使显微结构粗化。     

低纯度外β-Si3N4粉末的无压烧结及其性能

为了降低氮化硅材料的成本,运用便宜的低纯度β－Ｓｉ３Ｎ４粉末,通过无压结制备了氮化硅材料,发现β－Ｓｉ３Ｎ４粉末具有很好的烧结性能,得到的结构是由柱状颗粒和小球状颗粒形成的嵌套结构,结构组成均匀,没有晶粒的异常生长。     

自蔓延燃烧合成β-Si3N4棒晶

采用自蔓延高温合成（SHS），在高压氮气中成功地合成了β－Si3N4棒晶，研究了中不同量Y2O3对自蔓延燃烧合成β－Si3N4棒晶长径比的影响。结果表明，Y2O3添加量有一个最佳范围，当Y2O3的添加量在2wt％－5wt％时，棒晶生长均匀，长径比约为8．通过铜坩埚吸热淬火的方法，观察到β－Si3N4棒晶不同生长阶段的显微形貌，从而推测其生长机理为VLS和VS两种机理协同作用的结果。本文对β－Si3N4棒晶生长的反应历程也进行了阐述。     

反应烧结Si3N4陶瓷微型转子的制备

介绍了一种适合于制备Si3N4陶瓷微细部件的微细制备技术．该技术主要包括Si粉的预烧结成形和微型加工以及反应烧结等三部分，结合了Si粉预烧结体的可加工性和Si3N4反应烧结所具有的近净尺寸成形特点，具有制备Si3N4陶瓷三维微细部件的优势．本研究利用该技术成功地制备了直径5mm、厚度1．2mm、叶片厚度大约70μm的Si3N4陶瓷微型转子．     

高温自蔓延燃烧合成的β-Si3N4粉体的烧结

研究了MgO，Al2O3和Y2O3作为烧结助剂对高温自蔓延工艺合成(SHS)的β-Si3N4粉料烧结过程的影响．结果发现，MgO是较为有效的烧结助剂，当其加入量为10wt％时，试样在1600℃下热压烧结能基本实现致密化．对试样的XRD分析表明，除了加入的A1203与β-Si3N4反应生成β-Sialon外，其他烧结助剂都不与β-Si3N4反应，只存在于玻璃相中．添加MgO的试样具有较高的力学性能．最后，对材料的显微形貌进行了SEM观察．     

熔盐热析出反应金属化Si3N4与Si3N4的连接

在采用熔盐热析出反应在Ｓｉ３Ｎ４陶瓷表面沉积钛金属膜的基础上,对ＣｕＡｇ合金在金属化表面的润湿性进行了研究,结果表明,ＣｕＡｇ合金能对采用该方法金属化的Ｓｉ３Ｎ４陶瓷实现良好润湿,在此基础上,成功实现了钛金属化Ｓｉ３Ｎ４陶瓷与Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的连接并对连接工艺进行了系统研究。连接界面的ＴＥＭ研究发现,界面上广泛存在Ｔｉ－Ｃｕ－Ｓｉ－Ｎ相并对这种相对连接强度的影响进行了讨论。     

添加β-Si3N4棒晶对氮化硅陶瓷力学性能的影响

将由自蔓延燃烧合成法制备的β—Si3N4棒晶加入到α-Si3N4起始原料中,研究了热压烧结氮化硅陶瓷力学性能的变化.随棒晶添加量的增加,材料的韧性提高,抗弯曲强度下降.与不加棒晶相比,加入8wt％的β-Si3N4棒晶可使陶瓷的韧性从4.0MPa·m1/2提高到6.7MPa·m1/2.断口形貌和压痕裂纹的显微结构观察表明,韧性的提高源于长柱状晶粒的拔出和裂纹的偏转.     

ZrO2-Si3N4陶瓷复合材料中的化学不相容性

ＺｒＯ２与Ｓｉ３Ｎ４之间存在化学反应生成ＺｒＮ或氧氮化锆,ＺｒＯ２也可能被氮稳定形成氮稳定的ＺｒＯ２。本文对ＺｒＯ２－Ｓｉ３Ｎ４陶瓷复合材料中的化学不相容性及抑制措施进行了综述。     

溶胶-凝胶法制备纳米Si3N4(Y2O3)粉末的研究

本文以硅溶胶、尿素和炭黑为原料，采用溶胶－凝胶碳热氮化法在１５００℃、２ｈ条件下制得粒径为５０－８０ｎｍ的Ｓｉ３Ｎ４纳米粉末。比较了由硅溶胶与尿素经氨解合成的前驱体和硅溶胶二种不同起始物料的反应活性，研究了氮化条件对合成反应的影响。结果表明：氨解前驱体使硅溶胶中的结构水排除，有助于加快反应速率，提高产物氮含量。本文同时以Ｙ（ＮＯ３）３为添加剂，在溶液状态与硅源混合，合成了Ｓｉ３Ｎ４－Ｙ２Ｏ３纳米复     

氧氮玻璃连接Si3N4陶瓷的可行性研究

本文采用Ｙ－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ系氧氮玻璃对Ｓｉ３Ｎ４陶瓷进行了１４５０，１６００℃保温３０ｍｉｎ的润湿实验和连接实验，结果表明，氧氮玻璃对Ｓｉ３Ｎ４的润湿性较好，１４５０℃时两者的热膨胀系数差异明显，而１６００℃时热膨胀系数差异减小，接头附近存在扩散区，氧氮玻璃可以连接Ｓｉ３Ｎ４陶瓷。     

SiC(W)/Si3N4复相陶瓷的注射成型

本文深入了研究了硅烷偶联剂和ＳｉＣ晶须对注射悬浮体流变性的影响，并通过对注射夺力，保压压力和保压时间三参数三水平正交实验优化工艺参数，认为保压时间对烧结体质量影响显著，从而在注射成型机口流道处设置了加热装置和水冷却装置，延长了浇口封凝时间，通过能机物气相裂解色谱分析及有机物降解差热分析，制定了例题的有机载体脱脂制度最后用无压烧结采用多步保温法，成功地制备出发动机陶瓷静叶片。     

控温活化燃烧合成α-Si3N4的动力学研究

采用控温活化手段实现了燃烧合成α-Si3N4粉末.通过对反应温度特征曲线的分析,得出了Si-N体系的一系列燃烧反应动力学参数,包括燃烧波速、升温速率、绝热温升、惰性温升时间、惰性温降时间和转化率等,另外采用波速法和转化率法计算了该反应体系的活化能.这些参数将为进一步研究该反应的机理、优化燃烧合成工艺提供指导.     

放电等离子快速烧结SiC晶须增强Si3N4BN层状复合材料

采用放电等离子烧结技术（SPS）快速烧结了SiC晶须增强的Si3N4/BN层状复合材料。利用SPS技术，在烧结温度为1650℃，保温15min的条件下，材料的密度可达3．18g/cm^3, 抗弯强度高达600MPa，断裂功达到3500J/m^2。研究表明；特殊的层状结构，SiC晶须的拔出与折断是材料断裂功提高的主要原因。X射线衍射及扫描电子显微镜研究表明：α-Si3N4已经在短短的烧结过程中全部转变成长柱状的β-Si3N4，并且长柱状的β-Si3N4和SiC晶须具有明显的织构。     

抗磨添加剂对Si3N4/45#钢摩擦副摩擦学性能的影响

近年来Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷刀具在铸铁的切削加工中是到较为成功的应用，但在加工碳钢等时，却产生较严重的化学磨损，不仅如此，干切削条件下陶瓷刀具和金属工件接触区产生的高温加剧了刀具与工件接触面间元素相互扩散，Ｓｉ３Ｎ４颗粒的氧化及其氧化润滑、冷却作用，尤其极压抗磨添加剂的摩擦化学作用来减小陶瓷的磨损率，在销－盘试验机上考察了ＺＤＤＰ和ＴＣＰ两种常用抗磨添加剂的性能，结果表明，两种添加剂均具有很好的减摩抗     

Al2O3的粉末特征对β-Al2O3烧结性能的影响

研究了Ａｌ２Ｏ３原料在不同热处理条件下的相组成和颗粒形貌以及Ａｌ２Ｏ３粉末特征对Ｎａ－β″－Ａｌ２Ｏ３烧结性能的影响，实验表明，只有α－Ａｌ２Ｏ３才能烧结成致密的β″－Ａｌ２ｏ３陶瓷。     

烧结助剂对Si3N4/BN层状复合陶瓷结构与性能的影响

研究了MgO—Y2O3—Al2O3体系(相应的层状复合陶瓷试样记为A)、Y2O3—Al2O33体系(相应的层状复合陶瓷试样记为B)及La2O3—Y2O3—Al2O3体系(相应的层状复合陶瓷试样记为C)烧结助剂对Si3N4／BN层状复合陶瓷结构与性能的影响．研究表明：在相同的烧结工艺下，试样A、B、C的抗弯强度分别为700、630、610MPa，断裂功分别为2100、1600、3100J／m^2．试样A、B以脆性断裂为主，裂纹偏转现象不明显，而试样C的载荷-位移曲线显示了明显的“伪塑性”特征，裂纹的偏转与扩展现象明显．试样A中Si3N4晶粒大小不均且长径比较小，而试样C中长柱状Si3N4晶粒发育完善，有较大的长径比．     

Si3N4原料对形成长颗粒Ca-α-Sialon晶粒形貌的影响

针对固定组份的Ｃａ－α－Ｓｉａｌｏｎ系统Ｃａ１．８Ｓｉ６．６Ａｌ５．４Ｏ１．８ｎ１４．２）,选用不同α／β比值的Ｓｉ３Ｎ４原料考究了无压烧结所得材料的致密化,反应过程及显微结构的异同。     

无压烧结制备Si3N4/SiO2复合材料

以无压烧结工艺制备了Si3N4/SiO2复合材料.实验结果表明Si3N4颗粒对石英基体的析晶起到了抑制作用和增韧补强作用.Si3N4含量为5vol%的样品在1370℃烧结2h后,抗弯强度达到96.2MPa,断裂韧性为2.4MPa·m1/2,介电常数和介电损耗分别在3.63～3.68和1.29～1.75×10-3之间.     

Si3N4/BN(f)复合材料的相界面

本文借助高分辩电子普微镜研究了Ｓｉ３Ｎ４／ＢＦ（ｆ）复合材料的相界面。研究发现，ＢＮ纤维的两端与基体结合牢固，界面不易解离，材料民裂过程中纤维很难拔出。材料的韩性主要通过ＢＮ纤维自身（００１）面上的滑移、撕裂和弯曲以及ＢＮ纤维的侧表与Ｓｉ３Ｎ４颗粒的颗上的解离等途径得以提高．     

Si3N4粉体表面分析及偶联剂作用量的选择

在Si3N4的粉体的生产和存储过程中，氧化和水解是两个不利的因素，但在偶联剂的作用下，它们在提高陶瓷粉体与有机载体的相容性方面起到了促进作用。本文测定了未经处理的Si3N4粉及通过氧化和水解改性的Si3N4粉的表面性质，并分析了它们对偶联剂选择作用量的影响。