纤维增强复合陶瓷及其生产方法

这是一种含有耐高温纤维、尤其是基于Ｓｉ/Ｃ/Ｂ/Ｎ的纤维增强的复合陶瓷 ,它由纤维和以Ｓｉ为基的基体反应结合而成。其生产过程为 :用一种适于热解的粘合剂浸渍 ,由Ｓｉ/Ｃ/Ｂ/Ｎ纤维组成的纤维束并使粘合剂固化 ,如果需要 ,随后用一种适于热解的抗硅化层 ,例如酚醛树或者聚碳硅烷处理纤维束 ,然后制备一种纤维束 ,填料如ＳｉＣ和形式为石墨或炭墨的炭以及粘合剂的混合物 ,将这种混合物压制成型为坯体 ,然后在减压或保护性气氛中热解坯体 ,从而获得一种多孔性成型体 ,然后在减压条件下优选 ,用硅熔体对上述成型体进行渗入处理。这样 ,即可…     

C/C坯体对C/SiC复合材料组织结构和导热性能的影响

以无涂层、C+SiC复合涂层处理的炭布/网胎预制体,分别经过化学气相渗透、树脂浸渍/炭化制备了3种C/C坯体,熔融渗硅后获得不同的C/SiC复合材料,对其组织结构和导热性能进行了研究。结果表明:热解炭坯体的C/SiC复合材料存在集中分布的Si,混合基体炭的C/SiC中可见较多微裂纹,C+SiC涂层的材料中残留Si含量少,基体组织均匀;热解炭坯体的C/SiC复合材料热扩散率和导热系数最大;混合基体炭的坯体,纤维经过C+SiC涂层,可明显提高材料的热扩散率和导热系数,且随温度的升高,导热系数的下降速率增大。     

液态聚硅氧烷交联-成型-热解制备复杂形状硅氧碳陶瓷

采用液相法,以含氢聚硅氧烷和乙烯基环四硅氧烷为前驱体,经注模、交联和热解制备出净成型的硅氧碳陶瓷体,研究了该体系的成型、交联和热解行为,以及高温热解过程中陶瓷结构和组成的转变。研究表明：该体系有很好的成型能力,以不同材质和形状的模具均可成型,经热解可制备出各种形状和尺寸的硅氧碳陶瓷材料;交联体在整个热解过程中均保持完整,可获得不同温度（400～1 000 ℃ ）的无开裂的热解体;硅氧碳陶瓷在高温热解过程中通过 Si—O 和 Si—C 键重排由无定形的 Si—O—C 网络转化为含 SiC 和 SiO2纳米晶的陶瓷结构     

氮化烧结制备Si3 N4 -SiC复相陶瓷

以酚醛树脂作为结合剂,以冷等静压方法成型制备氮化烧结Si3N4-SiC复相陶瓷,研究了结合剂对坯体强度和生成材料物相组成的影响。坯体强度随酚醛树脂含量增加而提高,最高强度达到23MPa,实现坯体可直接机械加工。经过氮化烧结,生成材料物相中含有SiC,含量达到7.1%～15.7%,并观察到细小的等轴颗粒αSi3N4、棒状晶粒βSi3N4以及少量针状和晶须状Si3N4。SiC颗粒与Si3N4结合在一起,被Si3N4包裹。Si3N4-SiC复相材料的生成机理:300～600℃,酚醛树脂发生裂解,形成单质C,残碳率为50%;1000～1100℃,C开始与Si发生固相反应,形成SiC;1100℃后,Si开始发生氮化反应,生成Si3N4。     

硼氢化反应合成聚硼硅氮烷和热压成型-热解制备SiBCN陶瓷

对甲基乙烯基二氯硅烷(MeViSiCl2)进行氨解形成聚甲基乙烯基硅氮烷(PMVS),进而用二甲基硫醚硼烷(BH3-SMe2)和PMVS进行硼氢化反应,合成出SiBCN陶瓷的前驱体聚硼硅氮烷(polyborosilazane,PBSZ)。Fourier红外光谱分析表明:合成的PBSZ中有C-B-C和Si-N特征吸收峰,分别对应HC-B(CH)-CH和≡Si-NH-基团;11B和29Si的核磁共振分析产物中有BC3,SiN2C2,SiN3C和SiC3N等结构单元,这些光谱结果表明合成的产物为PBSZ。对PBSZ热压成型,在1000℃氩气中热解制备出SiBCN陶瓷体。PBSZ的热重分析表明:氩气中1300℃热解的陶瓷产率为52.6%。陶瓷局部致密,表明用前驱体热解法有望获得致密的SiBCN陶瓷体。     

冷冻注凝制备氮化硅陶瓷基耐高温复合材料

采用硅溶胶冷冻胶凝陶瓷成型技术制备Si3N4/BAS陶瓷复合材料,分析了硅溶胶冷冻胶凝技术原理和特点,并对Si3N4/BAS陶瓷复合材料性能及微观形貌进行了研究。结果表明:该成型方法所获得的坯体干燥无变形无开裂,收缩率小于1%;陶瓷烧结体密度为2.9 g/cm3时,烧结体抗弯强度、弯曲弹性模量、断裂韧性以及洛氏硬度分别为350 MPa、193GPa、6.2 MPa·m1/2和58。该成型技术实现了陶瓷界多年来对先进陶瓷高效、低成本、原位近净尺寸成型的追求。     

CVI法制备SiCp/SiC复合材料的微结构与性能研究

本文对用CVI法制备的SiCp/SiC复合材料的微结构与性能进行了研究.通过造粒使颗粒成为类似纤维束的均匀团聚体,通过预制成型使颗粒成为类似纤维预制体的坯体后进行化学气相渗透(CVI).由这种工艺制备的复合材料弯曲强度达到163MPa;成分包括α-SiC、6HSiC及石墨化的碳.它具有适当弱界面层增韧和非均匀复合效应等增韧途径.     

陶瓷直接凝固注模成型（DCC）原理及应用

直接凝固注模成型是一种崭新的净尺寸陶瓷成型概念，其基本过程是通过酶催化底物的化学反应改变，ｐＨ值至等电点（ＩＥＰ）或增加盐离子浓度，使双电层稳定的陶瓷浓悬浮体实现原位凝固，得到均匀，无密度梯度的坯体，然后干燥（无需脱脂）烧结致密化，本文详细讨论了这种成型工艺的原理和应用研究成果。     

化学激励燃烧合成Si3N4/SiC复合粉体的研究

研究了利用聚四氟乙烯作活化剂时Si／C混合粉末在氮气中燃烧合成Si3N4／SiC复合粉体。结果表明：当聚四氟乙烯的加入量为10％(质量分数)时可有效激励Si-C弱放热反应，使之以燃烧合成方式生成Si3N4／SiC复相粉。在埋粉条件下Si／C／SiC混合粉末也可以实现燃烧合成Si3N4／SiC复相粉。氮气参与反应时可进一步提高燃烧反应温度，并且首先以气相-晶体生长机制生成Si3N4，然后在高温贫氮的反应前沿Si3N4分解，再与C反应生成SiC。在Si3N4／SiC复合粉中Si3N,形貌以晶须为主。综合X射线衍射分析、扫描电镜观察及原子力显微镜观察对实验结果进行了讨论，解释了Si3N4晶须的形成原理。     

有机聚合物在陶瓷材料中的应用

有机材料有两个方面用途:1)陶瓷材料的制备,2)作为陶瓷——塑科混合物的永久性组分。在第一种用途中,有机聚合物用作暂时性的粘合剂、润滑剂、模型、坯芯等;在第二种用途中,有机聚合物保留在成品中并能使产品具有新的功能。本文仅就日本文献所描述有机聚合物在陶瓷生产中的应用加以叙述。用于陶瓷材料的制备或成型具有复杂形状的陶瓷制品: 水溶性试剂如聚乙烯醇,热塑性树脂如苯乙烯一丁二烯共聚物和热固性树脂如环氧树脂都能用作有机粘合剂。对于这些粘合剂所要求的特性是:1)粘合剂与陶瓷粉末具有宽广的混合比并易于均匀混合;2)高的生坯强度,3)烧成中不易变形。要寻求满足以上三个要求的粘合剂是很困难     

C/C多孔体的制备及其对C/C-SiC-Si复合材料的影响

C／C—SiC—Si材料是一种新型的复合材料。本文通过反应熔渗法将液态硅渗入C／C多孔体中得到致密的C／C—SiC—Si复合材料。重点研究了制备C／C多孔体的树脂浸渍裂解法，并测定了在不同浸渍次数下得到的不同的C／C多孔体的体积密度和气孔率，用扫描电镜观察了其形貌，讨论了不同的C／C多孔体对C／C—SiC—Si复合材料最终形貌的影响。     

复杂形状氧化铝陶瓷的消失模快速成型法

将凝胶注模成型(gelcasting)和选区激光烧结(selective 1aser sintering，SLS)制模技术相结合，提出了基于消失模法的复杂形状A12O3陶瓷快速成型法。通过选取合适的激光烧结用聚合物复合粉体，用SLS技术快速分层制备高温可完全挥发的模具，然后利用凝胶注模成型技术原位固化成型后坯体强度高的特点，使陶瓷在烧结过程中能完好保存所设计形状而不被破坏，模具材料完全烧除后即得所需陶瓷部件。     

Si-C-N陶瓷前驱体聚硅氮烷合成的研究进展

综述了合成Si—C—N陶瓷前驱体聚硅氮烷的主要方法，即氨／Q解氯硅烷法、硅氮烷低聚物交联法、硅氮烷低聚物与氯硅烷反应法及氯硅氯烷和氯硅烷脱氯编聚法，并介绍了用铝、硼、钛、钇等元素对聚硅氮烷进行改性，以提高Si—C—N陶瓷性能的方法。     

用改性淀粉原位凝固成型制备Al2O3陶瓷

陶瓷凝胶注模成型工艺是一种新颖的成型工艺,它将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷的成型工艺中.本文用改性淀粉原位凝胶注模成型技术制备了具有较高强度和均匀性良好的氧化铝陶瓷坯体.研究了氧化铝陶瓷的凝胶注模成型工艺中低粘度高固相体积分数浓悬浮体的制备、浓悬浮体的固化、成型坯体的显微结构及性能.     

专利信息

本发明本发明涉及建筑陶瓷技术领域,尤其涉及一种具有深刻凹凸纹理的陶瓷岩板及其制备方法,一种具有深刻凹凸纹理的陶瓷岩板的制备方法,包括以下步骤:A、将坯料通过辊压成型压制成坯体后进行一次干燥;B、打印模具墨水;C、喷涂数码面釉;D、将坯体进行二次干燥;E、在坯体表面按照预设图案打印颜色墨水和精雕墨水;F、在坯体表面打印亮光数码保护釉和哑光数码保护釉;G、将坯体进行三次干燥;H、将坯体入窑室烧制,抛光后获得具有深刻凹凸纹理的陶瓷岩板。本技术方案提出的一种具有深刻凹凸纹理的陶瓷岩板的制备方法及其制备方法,有利于在确保陶瓷岩板平整度的前提下提高岩板纹理的立体感、提升岩板的耐磨和防滑性能,操作性强。     

陶瓷生产新工艺—电泳成型

电泳成型是国外陶瓷工业中出现的一种新工艺,这种新工艺的主要特点是陶瓷泥浆通过电泳成型机可以直接成型为坯体,而且得到的坯体能进行快速干燥和在短时间内烧成;产品质量好,成品率高。通常,陶瓷从成型到烧成要经过许多道工序,需要十几个甚至几十个小时,还要用喷雾干燥器、压力机等许多大型设备和许多     

烧结温度对含有定向α-Si3N4晶须的Si3N4陶瓷的影响

利用流延成型使α-Si3N4晶须在基体中定向排列,并采用热压烧结技术制备了SGN4陶瓷.用X射线衍射和扫描电镜对陶瓷的物相和显微结构进行了研究,讨论了流延成型对坯体中晶须的分布状态的影响和烧结条件对所得到的块体的显微结构的影响.结果表明:流延成型和热压烧结可以使晶须呈一维定向排布;随着烧结温度的升高,烧结样品的相对密度增大;添加10.6%质量分数)α-Si3N4晶须在1500℃下烧结,Si3N4陶瓷的断裂韧性为9.24MPa·m1/2,Vickers硬度为15.740Pa.在1 600℃α-Si3N4转变成的长柱状β-Si3N4颗粒,大大提高了Si3N4陶瓷的力学性能,其断裂韧性和Vickers硬度分别为10.26MPa·m1/2和16.56GPa.     

预制体结构对炭／炭复合材料力学性能影响

四种用于制备炭／炭（C／C）复合材料的预制体，即1K发布叠层坯体（1#坯体），3K发布叠层坯体（4#坯体），发市 炭纸叠层坯体（2#坯体），特殊炭毡 发布叠层坯体（3#坯本），并探索了预制体结构对C／C复合材料力学性能影响．研究表明：用1#坯体制备的C／C复合材料弯曲强度最高，2#坏体制备的材料弯曲强度最低，随著炭纤维（CF）体积含量的增加，用四种坯体制备的材料弯曲强度增大。确定了弯曲强度的优化配方．     

专利信息

正一种高开孔率多孔碳化硅陶瓷材料的制备方法本发明公开了一种高开孔率多孔碳化硅陶瓷材料的制备方法,通过将具有耐高温、抗氧化的碳化硅短纤维与碳化硅陶瓷先驱体粘结剂混合,制成水浆料,真空抽滤成型得到湿坯,随后加热干燥并固化陶瓷先驱体,最后在惰性气氛下裂解,得到碳化硅陶瓷粘结碳化硅纤维的多孔碳化硅材料。本发明制备的多孔碳化硅材料具有开孔率高、比表面高、透气性好、机械强度高,抗热冲击、耐腐蚀     

复合添加剂对熔融石英陶瓷析晶的影响

以粒径≤0.10 mm的熔融石英粉为主要原料,分别添加相对于熔融石英粉质量1%、2%、3%的复合添加剂B4C-Yb2O3(B4C与Yb2O3的质量比为1:1)或Si3N4-Nd2O3(Si3N4与Nd2O3的质量比为1:1),以聚乙烯醇为结合剂,经搅拌、成型、干燥后,分别于1300、1350和1400℃埋炭(石墨)保温1 h热处理,然后在常温～1200℃对烧后试样进行热膨胀试验,并对其进行XRD分析,以研究复合添加剂B4C-Yb2O3和Si3N4-Nd2O3对熔融石英陶瓷在热处理过程中析晶的影响。结果表明:添加B4C-Yb2O3或Si3N4-Nd2O3对熔融石英热处理过程中的析晶均有不同程度的抑制作用,且B4C-Yb2O3抑制熔融石英析晶的效果比Si3N4-Nd2O3的更好,尤其是在较高的热处理温度下。