CGPSZrO2—Si3N4复合材料性能的研究

本文研究了ＧＰＳ ＺｒＯ２－Ｓｉ３Ｎ４复合材料的烧结性能,相组成,显微结构和力学性能,ＺｒＯ２－Ｓｉ３Ｎ４复合材料在１７７０－１８００℃,氮气压力分别为１ＭＰａ,２ＭＰ,３ＭＰａ下烧成,获得相对密度〉９５％烧结体。     

SiCp／Si3N4复合材料的低温冷处理与强韧化

研究了ＳｉＣｐ粒径与ＳｉＣｐ／Ｓｉ３Ｎ４复合材料的抗弯强度和断裂韧性之间的关系，详细探讨了低温冷处理对材料性能的影响。研究结果表明，ＳｉＣｐ颗粒增加粒径范围为３０～５０μｍ增强的粒径范围为〈２５μｍ，低温冷处理不仅可以进一步提高强度和韧性，而且可以改变增韧的粒径范围，使增韧和增强的粒径范围部分重合，这为正确材料的强韧化设计和合理制定强韧化工艺提供了依据。     

MoSi2增韧Si3N4陶瓷的研究

以Ｓｉ粉和Ｍｏ粉为原料,采用反应烧结－热压吉二步法得到了Ｓｉ３Ｎ４－ＭｏＳｉ２复合材料,并对材料进行了力学性能和Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）及扫描电子显微镜（ＳＥＭ）研究。认为：Ｓｉ３Ｎ４－ＭｏＳｉ２复合材料的高韧性与材料的相组成、显向下 结构、裂纹扩展方式及应力诱导开裂等有关。     

TiN对Si3N4复合材料力学性能及电导率的影响

研究ＴｉＮ粒子对氮化硅材料力学和电导率的影响,发现ＴｉＮ粒子的引入,对基体材料能起到增韧补强的作用;在烧结过程中,ＴｉＮ和Ｓｉ３Ｎ４发生互熔,当ＴｉＮ粒子达到一定比例后,复合材料内形成导电网络,材料具有电导性。     

Si3N4/TiN复相陶瓷的抗氧化性能

以铁尾矿和含钛高炉渣为主要原料合成了Si3N4/TiN复相陶瓷,在热力学分析的基础上,研究了Si3N4/TiN复相陶瓷的抗空气氧化性能,并对其氧化过程进行了动力学分析.采用X射线衍射、扫描电镜和能谱等对Si3N4/TiN复相陶瓷的氧化过程、氧化后样品显微形貌进行了表征,并通过分析样品的恒温氧化质量增加曲线研究了其抗氧化...     

Si3N4／Ti界面反应机理及界面层的显微结构

研究了采用熔盐热析出反在无压烧结氮化硅陶瓷表面生成的钛金属膜与陶瓷基体的界面反应机理和反应层显微结构，研究了不同反应温度下的界面反应产物及其分布规律，并探讨了界面反应的机理 。     

TiN（Ni）对GPS Si3N4复合材料导电性能的影响

本文研究了ＴｉＮ（Ｎｉ）对ＧＰＳＳｉ３Ｎ４复合材料导电性能的影响,实验结果表明,添加ＴｉＮ粒子可显著降低Ｓｉ３Ｎ４复合材料的电阻率,Ｎｉ的加入对降低Ｓｉ３Ｎ４复合材料的电经有一定的作用,选择电阻率小于１Ω．ｃｍ的试样进行电火花加工,加工性能良好。     

Al2O3在莫来石中固溶对ZTM/Al2O3陶瓷结构与性能的影响

研究了加入氧化铝对ZTM陶瓷结构和性能的影响.发现在烧结过程,氧化铝可固溶于莫来石颗粒形成富铝型柱状莫来石,并因其产生的体积膨胀增强了基质对氧化锆颗粒的约束,使材料中的四方氧化锆相对含量增加,其强韧化效果进一步发挥,明显改善了材料的力学性能.     

ZrO2纤维—ZrO2微粉—Si3N4基陶瓷复合材料的研究

采用高速搅拌、超声分散的湿法混合工艺制备出无规则取向ＺｒＯ２短纤维热压Ｓｉ３Ｎ４陶瓷复合材料。对复合材料的强度及韧性进行了研究，采用ＴＥＭ技术对材料的微观结构进行了分析。     

新型Si3N4/TiCnano复合陶瓷材料的制备及性能

本文利用热压烧结方式制备了新型Si3N4/TiCnano复合陶瓷材料,对材料的配方及烧结工艺进行了优化,采用XRD、SEM等手段分析了材料的微观结构,研究了烧结条件对材料性能的影响机理。结果表明,所研究的材料具有良好的力学性能。     

注射成形AlN-Y2O3陶瓷的结构与性能

采用粉末注射成形方法制备了具有高导热性能的AlN陶瓷导热材料, 研究了烧结温度对注射成形AlN陶瓷致密化的影响;研究了添加不同质量分数Y2O3对注射成形AlN陶瓷的晶界第二相、热导率和显微结构的影响. 结果表明在本实验研究条件下, 当烧结温度在1 850 ℃时, AlN的相对密度已经能够达到99.5%;Y2O3的添加量对AlN的晶界第二相的影响和传统AlN制备工艺中有较大的不同, 在Y2O3质量分数为3%时就有多余的Y2O3成为晶界相, 这主要是注射成形工艺中会引入大量的残碳造成的. 注射成形AlN陶瓷工艺中氧离子是否扩散进入晶格中对AlN陶瓷的热性能有一定影响. 当Y2O3质量分数为5%时, AlN中的晶界第二相主要为YN和Y2O3, 样品具有最高的热导率167.5 W/(m*K).     

EFFECTIVE PROPERTIES OF POROUS AND COMPOSITE MATERIALS

Based on a previously modified version of Bruggerman's method, a dependence of the effective diffusion coefficient in porous media on the porosity is deduced and compared with available experimental data. Based on the same method, a dependency of the effective elastic coefficients of composite materials on the volume fraction of inclusions is deduced in the case of different types of inclusions. Comparison with available experimental data shows good agreement between the theory predictions and the experimental data. In the case of the elastic properties of laminated composite materials, application of the same method yields results identical to those obtained using the averaging procedure. A theory of effective viscosity of concentrated suspensions is applied for calculations of dependency of effective viscosity on applied shear rate using available experimental data.     

EFFECTIVE PROPERTIES OF POROUS AND COMPOSITE MATERIALS

Based on a previously modified version of Bruggerman's method, a dependence of the effective diffusion coefficient in porous media on the porosity is deduced and compared with available experimental data. Based on the same method, a dependency of the effective elastic coefficients of composite materials on the volume fraction of inclusions is deduced in the case of different types of inclusions. Comparison with available experimental data shows good agreement between the theory predictions and the experimental data. In the case of the elastic properties of laminated composite materials, application of the same method yields results identical to those obtained using the averaging procedure. A theory of effective viscosity of concentrated suspensions is applied for calculations of dependency of effective viscosity on applied shear rate using available experimental data.     

SiC/Si3N4复合陶瓷的断裂韧性与显微结构

介绍了SiC质量分数为5%、15%、25%时,自蔓延燃烧合成SiC-Si3N4复合材料硬度、断裂韧性性能测试及分析对比,实验结果显示,SiC质量分数为15%时,复合材料性能较好.同时比较了上述复合材料与同样质量分数的机械混合粉制备的SiC-Si3N4材料性能,结果显示混合粉制备的复合材料性能优于直接合成复合材料的性能.通过对陶瓷材料的显微结构分析,讨论材料的强化机制.     

ZrSiO_4和Al_2O_3粒度对制动摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用热压成型法制备有机制动摩擦材料,对所制备的摩擦材料进行摩擦磨损测试。研究填料硅酸锆和氧化铝的粒度对多纤维增强树脂基制动摩擦材料摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,硅酸锆和氧化铝的加入可起到良好的增摩效果,随着填料粒度的细化,摩擦系数减小,但稳定性在粒度居中时最好,同时对磨损率也有一定影响。通过观察试样磨损后表面形貌探讨摩擦磨损机理。     

AIN-BN复合陶瓷的结构与性能

以碳热还原法合成的AIN粉末和市售BN粉末为原料,利用无压烧结工艺制备AlN-BN复合陶瓷,研究了AlN-BN复合陶瓷结构和性能的关系。结果表明:随着BN含量的增加,在复合陶瓷中逐渐形成卡片房式结构,阻碍材料的收缩和致密,复合材料的致密度下降,热导率和硬度也随之下降,综合考虑热导率和硬度因素,认为利用常压烧结工艺制备可加工AlN-BN复合陶瓷时,BN质量分数在10％～15％之间是合适的,可以制备出热导率在100～140W·m~(-1)·K~(-1),硬度H_(R_A)在55～75之间的AlN-BN复合陶瓷。     

添加剂和升温速度对Si3N4陶瓷显微结构的影响

研究了添加剂组合与升温速度对气压烧结Ｓｉ３Ｎ４显微结构的影响。第二添加剂使晶体粒径整体增大，长径比降低，同时加入Ｓｃ２Ｏ３和ＺｒＯ２，并慢速升温，可有效提高长径比，放慢升温速度利于形成双峰粒度分布。     

气压烧结TiB2-Al2O3复相陶瓷的显微结构与力学性能

以2.5%(质量分数,下同)Ni为助烧剂,用气压烧结方法分别制备了含20%,30%和50%Al2O3的TiB2-Al2O3复相陶瓷.通过扫描电镜观察样品的形貌,并研究了Al2O3含量对材料显微结构和力学性能的影响.结果表明:金属Ni能有效地促进材料的致密化;随着Al2O3含量的增加,材料的致密度、抗弯强度和断裂韧性增加,弹性模量出现峰值,Vickers硬度降低,Rockwell硬度变化不大.在加入30%Al2O3时,得到了显微结构均匀,性能较好的TiB2-Al2O3复相陶瓷,其抗弯强度可达520MPa,弹性模量达339GPa,Rockwell硬度达92.6.