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氮化物陶瓷是应用广泛的特种陶瓷,但传统的氮化物陶瓷烧结方法极为消耗能源、生产周期长、成本高。为降低成本、能耗,采用燃烧合成工艺制备氮化物陶瓷基复合材料,包括氮化钛和六方氮化硼,燃烧合成工艺利用单质元素与氮气反应合成氮化物。研究结果表明:压坏与80MPa N2反应燃烧合成TiN制件致密度约75%,压坯为添加了TiN稀释剂和适量氧化铝的钛粉,压坯孔隙率45%;燃烧合成纯BN制件致密度为68%,BN基制件致密度为78%,压坯为添加了h-BN稀释剂或SiO2添加剂的B粉压坯与80MPa N2反应合成,压坯孔隙率48%;在材料体系中,稀释剂起减小晶粒尺寸和降低燃烧温度的作用,而Al2O3和SiO3添加剂则起提高强度和相对密度的作用。 相似文献
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以NaCl为稀释剂,B2O3、ZrO2和Mg粉为原料,利用燃烧合成法成功制备了亚微米ZrB2粉体,并对其进行了SEM、EDS,XRD和粒度分析。结果表明:随着稀释剂添加量增加,体系绝热温度下降;浸出产物是由少量的大尺寸颗粒和大量的小尺寸颗粒形成的弱团聚体;稀释剂摩尔数k值从0.5增加到1.5时,产物平均颗粒尺寸从305 nm降低到160 nm;产物浸出后主要物相为ZrB2和ZrO2,后者含量随稀释剂添加量增加而降低。稀释剂可以提供液态介质,促进质量传输,提高产物纯度,还可以降低体系燃烧温度,并包覆在产物表面抑制其结晶长大,降低颗粒尺寸。 相似文献
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以α-Si3N4为原料, Y2O3为烧结助剂, 在三种不同的氮气压力(0.12、0.32和0.52 MPa)下烧结制备了多孔氮化硅陶瓷。研究了氮气压力对氮化硅的烧结行为、显微组织和力学性能的影响, 分别通过SEM观察显微组织并统计晶粒的长径比, 通过XRD对物相进行分析, 并对烧结试样进行三点弯曲强度测试。随着氮气压力的提高, 多孔陶瓷的线收缩率降低、气孔率提高, 这是由于低熔点的液相中N含量随氮气压力的提升而增加, 导致了液相粘度提高, 抑制陶瓷致密化。随着氮气压力的提高, 组织中的棒状β-Si3N4生长良好, 晶粒长径比增大, 其原因是高的液相粘度抑制了β-Si3N4形核, 有利于β-Si3N4生长。由于β-Si3N4棒状晶的作用, 陶瓷弯曲强度随氮气压力的升高得到改善, 但是气孔率的升高降低陶瓷的强度。在0.52 MPa的氮气压力下烧结的多孔陶瓷气孔率达58%, 弯曲强度为140 MPa。 相似文献
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高压氮气中自蔓延燃烧合成氮化钛 总被引:1,自引:0,他引:1
利用钛粉在高压氮气中的自蔓延燃烧合成(SHS),制备了含氮量较高的TiN,研究了反应物的松装密度、氮气压的改变与稀释剂的加入对燃烧波蔓延速率和产物转化率的影响,还观察到燃烧方式的改变。 相似文献
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以TiSi2为反应原料, SiC 作稀释剂, 利用自蔓延高温合成(SHS) 方法合成Si3N42SiC2TiN 复相陶瓷。计算了氮气压力对毛坯反应物理论转化率的影响, 并在50 、100 和150 MPa 三种氮气压力下进行了燃烧合成。结果表明, 孔隙率为50 vol %的压坯在三种条件下反应都比较完全, 反应物转化率随氮气压力增加而提高。而孔隙率为40 vol %的压坯在较低氮气压力下燃烧反应变得不完全, 产物中残留大片Si 。当压力为150 MPa 时产物中未出现单质Si 。说明氮气压力增大有利于氮气向反应前沿的渗入, 进而提高反应物的转化率。 相似文献
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以工业Si粉为原料,α-Si3N4粉为稀释剂,聚乙烯醇为粘结剂,采用反应烧结工艺制备了Si3N4陶瓷。研究了稀释剂量对反应烧结Si3N4陶瓷的体积密度、开气孔率、相组成、微结构、弯曲强度和抗热震性的影响。结果表明,随稀释剂量的增加,Si3N4陶瓷的体积密度从2.27g/cm3降至2.04g/cm3,开气孔率从23%升至33.8%。Si3N4陶瓷由α-Si3N4、β-Si3N4和少量单质Si组成。Si3N4主要以针状晶形式存在,残留Si呈不规则块体。随着稀释剂量的增加,4组Si3N4陶瓷的三点抗弯强度分别为119MPa、112MPa、146MPa和113MPa;经50次800℃至室温空冷热震后,其强度保持率分别为81.5%、90.2%、87%和88.5%,表现出较好的抗热震性。 相似文献
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硅粉在高压氮气中自蔓延燃烧合成氮化硅的反应机理 总被引:4,自引:0,他引:4
本文对Si粉在高压氮气中自蔓延燃烧合成(SHS)Si3N4的反应机理进行了研究。燃烧反应中Si以蒸汽形式与N2在Si3N4晶种表面反应,反应分为两个主要阶段:(1)动力学反应阶段:Si蒸汽不需经过扩散直接与N2进行反应,反应速度快;(2)扩散控制反应阶段:Si蒸汽经过N2气层扩散到Si3N4晶种表面与N2反应,反应受扩散控制,速度较慢。 相似文献
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范立新 《中国新技术新产品》2013,(12)
指出断路器液压机构在氮气压力变化时的各种现象,提出设备运行巡视的重点内容和检修中应着重检查的项目,并分析针对性的改进,以减少由氮气压力变化带来的影响。 相似文献
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氮气压对自蔓延高温合成A1N后烧的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了氮气压力对自蔓延高温合成A1N的影响和后烧机理,结果表明,自蔓延高温合成A1N的生长机制为气相-晶体(Vapor-Crystal,VC)机制,气相沉积的台阶平面为A1N的基面(0001面)为了降低表面能,生长台阶必须以六棱柱形态形核,在后烧阶段,A1N颗粒中心的小台阶被重新“蒸发”,井沉积到远离中心的大台阶上,使A1N颗粒棱角分明,形状规则,随着氮气压力的增加,燃烧温度逐渐提高,后烧的时间缩短。 相似文献
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研究了Al2O3稀释剂添加量对NiO/Al体系燃烧速度及体系产物形貌的影响,结合绝热温度的计算结果,基于Merzhanov等提出的燃烧波速公式,根据体系In(v/Tnd)-1/Ld的Arrhenius图,测定了添加Al2O3后NiO/Al体系的反应激活能。研究结果表明:对于NiO/Al体系,在一定范围内(0~5%,25... 相似文献
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