氮化硅晶界玻璃相结晶化的研究

三种经过不同温度下热处理的热压氮化硅样品(含5wt％Y_2O_3和2wt％Al_2O_3添加物),用X射线衍射、X射线微量分析和高分辨率电子显微镜进行了研究。结果表明在热处理后晶界区产生相变化。晶界玻璃相由于热处理而结晶化。     

低温热压氮化硅的晶界玻璃相结晶化及其对于高温强度和断裂形貌的影响

本文研究了低温热压 Si_3N_4 的晶界玻璃相结晶化及其对于高温强度的影响。X射线行射表明热处理过程中析出X相,热处理后使1450℃和1550℃热压的C-2材料在1200℃的抗折强度分别提高大约一倍和30％,消除了高温试样断口上的宏观粗糙区域。可能由于晶界玻璃相结晶化在一定程度上抑制亚临界裂纹扩展,而使高温强度有所改进,并改变了断裂形貌。     

烧结助剂对氮化硅陶瓷高温性能的影响

研究了不同系统烧结添加剂及其用量对氮化硅陶瓷高温力学性能的影响。所获结果表明，添加Ｌａ２Ｏ３和Ｙ２Ｏ３的氮化硅材料具有好的高温抗弯强度，从室温至１３７０℃高温保持不变。     

氮化硅陶瓷晶界相设计及晶界性能改善

为改善氮化硅陶瓷的高温性能,晶界工程已在世界范围内受到广泛关注。本文综述了各种通过改善晶界相耐火度来提高氮化硅陶瓷高温力学性能的方法。其中包括形成固溶体、提高玻璃软化温度、晶化及氧化处理等     

球磨时间对β相氮化硅粉末及其烧结体特性的影响

对掺杂有Ｙ２Ｏ３的低纯度β－Ｓｉ３Ｎ４粉末进行了６至１００ｈ的球磨。调查了球磨时间对粉末和热压体各特性的影响。当球磨时间增加时，球磨粉末的平均粒度和微晶粒度减小，ＳｉＯ２碳、一些金属杂质和晶格变形增加，如果粉末表面重新形成，ＳｉＯ２的增加就可以被认为是由于球磨用液体中含的Ｈ２Ｏ发生机械化学反应所引起的。碳源来自球磨用液体和球磨容器两方面，Ａｌ和Ｍｇ的增加可以根据磨球的磨耗进行说明。由于球磨时间不同     

以YAG为晶界相的重烧结氮化硅的微观结构和性能

本文对获得具有更耐高温晶界相的重烧结氮化硅工艺进行了研究,并取得较好的结果。所研究的系统是含有YAG(钇铝石榴石)相的反应烧结氮化硅(RBSN),经重烧结并随即进行热处理后,材料最终由β′-sialon、α′-sialon和YAG相构成,经测定材料的强度从室温至1400℃没有明显变化。对该工艺过程中相组成和微观结构的变化也进行了详细研究,同时讨论了工艺对重烧结和热处理材料物理性能的影响。     

反应烧结氮化硅强度的发展

一、前言英国海军材料实验室 B·F·琼斯,K·C·皮特曼,M·W·林德利等人对反应烧结氮化硅的强度问题做了专门的研究工作。他们采用“静态”和“流态”氮气,对不同反应程度的硅密实体,以测定它们的弹性模     

热处理对无压烧结氮化硅的显微结构与强度的影响

系统地研究了添加MgO·Al_2O_3和ZrO_2的无压烧结氮化硅经热处理后显微结构与强度的变化。结果表明:试样在纯净的氮气气氛中热处理时,晶界玻璃相中可析出堇青石晶体和顽火辉石晶体;热处理后的试样常温抗折强度有所降低而高温抗折强度大大提高。     

振荡压力对高性能氮化硅陶瓷烧结致密化的影响

采用新型振荡压力烧结技术制备高性能氮化硅陶瓷,并对比热压烧结技术,研究了不同工艺下氮化硅陶瓷的致密度、物相、晶粒尺寸、微观形貌及力学性能变化规律,分析了振荡压力对氮化硅陶瓷的致密化作用.结果表明:振荡压力烧结工艺下氮化硅陶瓷实现了α相到β相的物相完全转变,相对密度达到了99.82％;对比热压烧结工艺,振荡压力作用下氮化...     

烧结助剂对反应烧结氮化硅陶瓷的影响

以Si粉和C粉为主要原料 ,在氮气流量为1.2L·min- 1,氮化温度为 1380℃ ,保温时间为 2 0h的条件下 ,研究了分别以 10wt%的MgO、Al、Al2 O3和Al2 O3+Y2 O3粉为烧结助剂对反应烧结氮化硅陶瓷的影响。结果表明 :以MgO粉作烧结助剂时 ,试样的主要成分是MgSiO3,另外还有Si2 N2 O ,但没有Si3N4 生成 ;以Al粉作烧结助剂时 ,试样的主要成分是SiO2 ,仅有少量Si3N4 存在 ;以Al2 O3作烧结助剂时 ,试样的主要成分是β Si3N4 和α Si3N4 ;以 2wt%Al2 O3+8wt%Y2 O3作烧结助剂时 ,试样的主要成分为 β Si3N4 ,同时含有少量α Si3N4 。     

我国DK型烧结高铝矾土的结晶相和玻璃相的研究

本文研究我国水铝石-高岑石类型(DK型)高铝矾土烧结后结晶相和玻璃相的特征。根据实验结果推导出一组实验公式借以计算高铝材料的物相组成。认为各种氧化物进入结晶相和玻璃相的分配比例有一定规律。Al_2O_3,Fe_2O_3,SiO_2和TiO_2大部分进入结晶相,而大部分CaO和MgO以及几乎全部K_2O和Na_2O进入玻璃相。 不同烧结矾土中的玻璃相化学组成差别较大,特等和一等矾土的Al_2O_3/SiO_2比较高,TiO_2含量相当高;Ⅲ等矾土的SiO_2含量较高。结晶相组合为Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-Fe_2O_3四元系富Al_2O_3区域里的化合物及其固溶体。     

热压Si_3N_4的工艺与晶界相结晶化对显微结构和性能的影响

本工作采用少量Y_2O_3和Al_2O_3作为添加剂,研究了热压Si_3N_4材料的工艺因素对致密化、α→β’相变以及显微结构和强度的影响。当氮化硅原料的α/β比为9/1、比表面约为5m~2/g,在1700℃,60min或1750℃,30min即可热压到接近完全致密(显气孔率<1％);在1750℃,保温60min,密度达到最高值,抗折强度为850MN/m~2,晶粒尺寸一般小于1μm。相变显然落后于致密化的进程,但对强度没有明显影响。 本工作还进一步探讨了采用热处理方法,使晶界玻璃态结晶化。高分辨率电子显微镜技术(与英国剑桥大学合作)可以明确地观察到晶界玻璃态转化为结晶态以及微量结晶相的变化。热处理前后试样的热膨胀与导热性能的研究,也反应出这种晶界玻璃相的结晶化现象,它对改善材料的高温强度有明显作用。同时由于材料的高温热膨胀系数减小、导热系数增大,它的抗热震性能必然可以进一步得到改善。     

结晶化玻璃的基因

一、前言要使玻璃转变为结晶化玻璃,需要培养出核并使核成长为晶体。有目的地而且合理地调节上述过程,就可生产出优质的结晶化玻璃。例如市售的低膨胀微晶玻璃炊具,就是有意识地在720℃温度下加热2小时生成核,然后再在820℃温度下加热2小时使核长成晶体,这样     

反应烧结ZTM陶瓷显微结构分析及热处理对晶界玻璃相析晶的影响

本实验利用电子扫描电镜重点研究了以锆英石与氧化铝、A级铝矾土为原料反应烧结ZTM陶瓷的显策结构。分析表明：在不同的液相条件下,莫来石的晶粒发育产生了三种完全不同的晶形;液相量越高,莫来石的针状发育越好,过量氧化铝的存在严重阻碍了残余晶界玻璃相的析晶,金属铝粉的添加容易引入热处理难以消除的贯通笥气孔,这些气孔是影响反应烧结材料性能提高的重要因素。     

氮气压力对氮化硅烧结行为的影响

本文在１４００－１７００℃温度范围内，分别在３０ａｔｍ和１ａｔｍ的Ｎ２中氮化硅陶瓷的烧结行为进行了比较研究，对比试验结果表明，在气压烧结过程吕其致密化和α－β相变速率滞后于常压烧结，晶界第二相组成也有所不同。为了避免高压气氮气被包陷和致密化滞后，在气压烧结过程的前期应避免使用高压氮气。     

玻璃结石周围应力及其对玻璃强度的影响

结石能降低玻璃的内部强度,甚至引起物理钢化玻璃自爆。为了弄清结石影响玻璃强度的主要特征,抓住膨胀系数与尺寸两个因素,暂不涉及花样繁多的结石成分与构形。采用各向同性均匀球体模型,分析其周围力场,得出一些有益的结论和建议。     

焊料中氮化硅含量对氮化硅陶瓷连接强度的影响

采用含有Ｙ２Ｏ３,Ａｌ２Ｏ３,ＳｉＯ２和Ｓｉ３ｎ４的焊料在１６００℃,３０ｍｉｎ,５ＭＰａ压力的条件下对无压烧结氮化硅陶瓷进行连接实验,研究焊料烨硅的摩尔分数对连接强度的影响。结果表明,随着氮化硅摩尔分数的增加,连接强度也得以提高,这主要是因为氮化硅的加入降低了焊料的热膨胀系数以及加速了结合层内焊料的氮化过程,但是,氮化硅摩尔分数进一步增加,导致焊料的粘度增加,影响了焊料在陶瓷表面的润湿和辅展,使     

含低α相氮化硅粉料的烧结特性

用自蔓延高温燃烧法合成制备的两种不同α相含量的氮化硅粉料α6（60％α）与α9（87％α）,按α6／α9的不同比例混合组成三组不同d相含量的粉料,以Re（Y,La）2O3-AlN为烧结助剂,采用无压液相烧结的方法,考察了不同α6／α9比例的粉料对烧结密度、收缩率、烧失率、硬度的影响。结果表明：α6含量越多,烧结特性越好;密度和硬度值越高,烧失率也变大。当α6／α9=3：1时,试样相对密度为99．42％、烧失率为2．34％、线收缩率各向异性;硬度为11．72GPa。