氮化硅多孔陶瓷

国内率先报道"结构陶瓷"-"功能陶瓷"一体化的新型复合陶瓷———氮化硅多孔陶瓷,介绍氮化硅多孔陶瓷的特征和潜在应用,并展望了其研究现状与前景。     

添加剂对多孔陶瓷显气孔率的影响

采用硅粉,碳粉,尿素以及氧化铝,氧化钇为原料,利用常压烧结法制备了氮化硅多孔陶瓷,并着重研究了添加剂对氮化硅多孔陶瓷显气孔率的影响,得出氮化硅多孔陶瓷的显气孔率随着碳粉或尿素含量的增加而增大,且碳粉的造孔作用优于尿素。     

铝用泡沫陶瓷过滤板改性研究

以氧化铝为主要原料,按照优化设计的成分配方添加辅助配料,采用有机泡沫前驱体浸渍法,研制了用于铝液过滤净化用的高性能泡沫陶瓷过滤板。性能表征的结果表明：添加了改性剂的泡沫体的通孔率在90％以上,抗压强度最高可达2MPa;考虑到材料的形状稳定性因素,在基本组分中添加8％左右的膨润土可使泡沫陶瓷过滤器的改性效果达到最佳。扫描电镜对材料的微观形貌进行的表征结果表明：泡沫陶瓷基体材料结晶度越高,材料常温强度越高。     

半导体

东芝公司和东芝陶瓷有限公司共同研制一种获得高性能高纯硅单晶的技术。所使用坩埚的表面,用真空化学蒸发法蒸镀上一层氮化硅薄膜。研制的坩埚用反应烧结氮化硅或石墨制成,在坩埚的内壁用真空化学蒸发法蒸镀一层氮化硅陶瓷。氮化硅坩     

HIP/RS高性能陶瓷

一种用热等静压(HIP)和快速凝固(RS)相结合的方法制作新陶瓷,为解决热机和其它苛刻条件所用的高级陶瓷生产中面临的难题带来了希望。HIP/RS作为先进的新方法,将根据Battelle计划进行研究。这种陶瓷材料在热机部件、切割工具及轴承等方面有广     

氮化硅陶瓷生产线建成投产

氮化硅陶瓷生产线建成投产氮化硅是一种工程陶瓷，一种高新技术材料，在许多高新技术产业中有着广泛的用途。江苏省海门市申海氮化物公司的２００ｔ／ａ氮化硅陶瓷制品生产线已于６月份通过国家验收．正式投产。该生产线在试生产期间所生产的产品，各项性能指标均达到了国...     

热等静压设备的最新发展趋势

近几年来,粉末冶金陶瓷和特种碳工业的发展速度相当快。在所采用的成型与烧结工艺中,热等静压工艺正在越来越引起人们的重视。日本神户钢公司于1974年研制出自己的第一台热等静压设备,目前该公司已向用户提供130多台HIP设备。本文论述了HIP的最新发展趋势,同时还介绍了该公司生产的新型HIP设备。     

氮化硅光固化增材制造工艺与性能的研究

通过设计浆料配方和设置打印参数,采用光固化增材制造(3D打印)的方法制备出氮化硅陶瓷样品。通过热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析得到脱脂温度,确定了脱脂预烧结和高温陈化烧结工艺,得到了氮化硅陶瓷样品。试验结果:氮化硅陶瓷样品收缩率为水平方向65.1%,厚度方向80.0%;密度达到理论值的93.3%;抗拉强度为245.9～279.8 MPa,抗弯强度为308.5～333.2MPa。平面方向收缩较大,可能引起了拉伸时的层状撕裂。     

日本各公司耐火新材料战略（中）：高温结构用陶瓷

一、高温结构用陶瓷概要日本黑崎窑业(株)的氮化硅系、碳化硅系、铝系、锫系等的精密陶瓷总称为“库罗舍拉姆”而库罗舍拉姆——N,是该公司开发的高温结构用陶瓷的氮化硅—碳化硅复合烧结体。     

新型陶瓷刀具

设在瑞典的桑德维克公司推出一种先进的陶瓷切削刀具。这种陶瓷刀具是以特殊组份的氮化硅为基体,且具有韧性和高耐磨性的切削表面。 与常规的碳化物陶瓷相比,该刀具的主要优点是具有高的切削速度(达800m/min)。氮化硅体材     

长颗粒(柱状晶)Si3N4陶瓷的研究及进展

Si3N4陶瓷材料由于具有很好的高温性能及高的力学性能，而被广泛地用于结构陶瓷，如切削刀具等。然而，因为其对缺陷很敏感，故易受灾难性的失效。人们发展了多种Si3N4增韧陶瓷，其中自增韧由于一些优异的性能越来越受到人们的重视。在此文中，着重介绍了影响Si3N4陶瓷长颗粒(柱状晶)晶粒生成的因素，并介绍了国内外对长颗粒Si3N4晶的控制研究。     

添加ZrO2对Si3N4复合陶瓷材料力学性能的影响

通过无压烧结制备了ZrO2-Si3N4复合陶瓷材料,并以排水法、SEM和DDL100型万能拉伸机进行表征。研究了ZrO2含量对Si3N4陶瓷的致密度、显微结构和力学性能的影响。结果表明,随着ZrO2含量的增加,Si3N4陶瓷致密度增加;抗弯强度和断裂韧性先增大后减小,当ZrO2含量达到10%时,Si3N4的抗弯强度和断裂韧性同时达到最大值,分别为362MPa和7.0MPa.m1/2。ZrO2增韧Si3N4陶瓷的机制为应力诱导相变。     

Bonding of Silicon Nitride Ceramic Composite with RE_2O_3Al_2O_3SiO_2 Glass Solders

Ｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅｃｅｒａｍｉｃｈａｓａｓｅｒｉｅｓｏｆｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ,ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ,ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈ,ｈｉｇｈｈａｒｄｎｅｓｓ,ｗｅａｒ,ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ,ｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｓｈｏｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｅｔｃ．,ａｎｄｉｓａｋｉｎｄｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈｅｎｏｒｍｏｕｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｉｅｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｂｕｔｈｉｇｈｃｏｓｔｆｏｒ…     

Ti3AlC2陶瓷材料制备工艺研究进展

综合阐述了合成Ti3AlC2新型陶瓷材料的几种主要的制备方法.由于三元层状陶瓷材料Ti3AlC2具有特殊的结构特征,因此它同时具备金属和陶瓷的双重优点.从粉体材料和块体材料两方面,分别介绍了Ti3AlC2的几种主要的制备方法,有自蔓延高温合成(SHS)、无压合成(PLS)、机械合金化(MA)或机械诱发自蔓延反应合成(MSR)、放电等离子烧结(SPS)、热压烧结(HP)以及热等静压(HIP)烧结.     

Effect of the Fourth Element on Bonding of Silicon Nitride Ceramics with Y_2O_3-Al_2O_3-SiO_2 Glass Solders

Ｂｏｎｄｉｎｇｏｆｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅｃｅｒａｍｉｃｓｗｉｔｈｏｘｉｄｅｇｌａｓｓｓｏｌｄｅｒｈａｓｂｅｅｎａｃｈｉｅｖｅｄｖｅｒｙｇｒｅａｔｓｕｃｃｅｓｓ[1～ 11] .Ｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｌｏｗｅｒｓｏｆｔｅｎｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｇｌａｓｓｉｎｊｏｉｎｔ ,ｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｊｏｉｎｔｈａｓｂｅｅｎｄｅｔｅｒｉｏ ｒａｔｅｄ .Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｊｏｉｎｔｓｔｒｅｎｇｔｈａｔｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕ…     

氮化硅铁对铝碳质炮泥性能影响的研究

以白刚玉、焦粉及焦油为主要原料,制备了铝碳质炮泥.通过考察氮化硅铁在炮泥中的反应性能,研究氮化硅铁加入量对其强度和抗渣侵性能的影响,利用X射线衍射分析炮泥的相组成,采用扫描电子显微镜观察其微观组织结构.研究结果表明,随着氮化硅铁加入量的增加,炮泥的强度和抗渣侵性能都先增加后减小;当其加入量为10％时,可以制备出强度高、抗渣侵性能好的铝碳质炮泥.     

多元陶瓷增强Cu基复合材料的导热性能研究

以Cu基预合金粉为基体,加入SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷作为颗粒增强相,利用粉末冶金法通过真空热压烧结工艺制备了SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷/Cu基复合材料,并用激光脉冲法测试其室温条件下的导热性能。研究发现,随着SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷含量的增加,复合材料的热导率逐渐减小,特别是当SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷总质量分数大于15.0%以后,热导率急剧下降。复合材料内部的孔隙以及晶界、晶格畸变、位错等缺陷是影响热导率的主要因素。要获得导热性能良好的复合材料,应严格控制SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷的质量分数在15.0%以内,并且可以考虑通过退火以及二次挤压等方法进一步提高致密度,减少烧结体内的位错、孔隙等缺陷,从而提高导热性能。     

Effect of melt cleanliness on the properties

An experimental study was conducted to examine the effect of melt cleanliness with respect to the presence of inclusions on the properties of an Al-10 wt pct Si metal matrix composite (MMC) reinforced with 10 vol pct SiC particles. The occurrence of inclusions was controlled by filtra- tion, using ceramic foam filters of 10, 20, and 30 ppi sizes, under gravity and pressure. Test bars obtained from filtered and unfiltered melt castings, prepared from fresh (as-received) and recycled composite materials, were T6-tempered and tensile tested at room temperature. The casting quality was examined using X-ray radiography. The results indicate that various factors influence the casting quality and mechanical properties of the cast composite. The A1₂O₃ films and spinel MgAl₂O₄ — the main inclusions observed in the present composite — are chiefly responsible for the degradation in the mechanical properties. In addition, SiC sedimentation, Al₄C₃ formation, the hydrogen level of the melt, and the starting material used can also influence these properties. Fracture studies reveal that the inclusions and associated microvoids act as the crack initiation sites during composite fracture. Simple filtration using 10 ppi ceramic foam filters under gravity serves adequately in removing these inclusions and producing the desired mechanical properties.     

陶瓷基体热喷涂涂层的研究进展

由于表面改性的需要,陶瓷基体对热喷涂涂层方案的需求也在日益增加.根据基体结构和性能的不同,需要开发特殊的基体相关的制备概念.本文展示一些在烧结氮化硅和AlN陶瓷上沉积涂层的概念.使用传统的喷砂工艺处理的基体近表面区域粗糙度低并会带来损害.作为替代方法,激光刻蚀被用来改变陶瓷基体的热喷涂表面特性.通过选择适当的激光刻蚀参数和喷涂方法,成功地制备了与陶瓷基体具有良好结合性能的大气等离子喷涂（APS）和悬浮液超音速火焰喷涂（suspension-HVOF A12O3）涂层.     

Influence of hot isostatic pressing on the structure and properties of an innovative low-alloy high-strength aluminum cast alloy based on the Al–Zn–Mg–Cu–Ni–Fe system

Hot isostatic pressing (HIP) is applied for treatment of castings of innovative low-ally high-strength aluminum alloy, nikalin ATs6N0.5Zh based on the Al–Zn–Mg–Cu–Ni–Fe system. The influence of HIP on the structure and properties of castings is studied by means of three regimes of barometric treatment with different temperatures of isometric holding: t ₁ = 505 ± 2°C, p ₁ = 100 MPa, τ₁ = 3 h (HIP1); t ₂ = 525 ± 2°C, p ₂ = 100 MPa, τ₂ = 3 h (HIP2); and t ₃ = 545 ± 2°C, p ₃ = 100 MPa, τ₃ = 3 h (HIP3). It is established that high-temperature HIP leads to actually complete elimination of porosity and additional improvement of the morphology of second phases. Improved structure after HIP provides improvement properties, especially of plasticity. In particular, after heat treatment according of regime HIP2 + T4 (T4 is natural aging), the alloy plasticity is improved by about two times in comparison with the initial state (from ~6 to 12%). While applying regime HIP3 + T6 (T6 is artificial aging for reaching the maximum strength), the plasticity has improved by more than three times in comparison with the initial state, as after treatment according to regimes HIP1 + T6 and HIP2 + T6 (from ~1.2 to ~5.0%), which are characterized by a lower HIP temperature.