反应烧结碳化硅材料的抗热震性能研究

通过对比不同温差热震后材料的残余强度 ,对反应烧结碳化硅材料的抗热震性能进行了研究。结果表明 :反应烧结碳化硅材料的抗热震性能与显微组织密切相关 ,低游离硅含量与小粒径的反应烧结碳化硅材料具有较好的抗热震断裂性能 ,而高游离硅含量或大碳化硅粒径的材料具有相对优异的抗热震损伤性。对反应烧结碳化硅材料的抗热震性与显微组织的关系进行了探讨。     

激光选区烧结金刚石/碳化硅复合材料性能研究

采用激光选区烧结(SLS)技术结合液相渗硅工艺制备了金刚石/碳化硅复合材料,研究了粉末原料中金刚石含量对SLS成形素坯和金刚石/碳化硅复合材料性能的影响,利用电子探针显微分析仪分析了复合材料的物相分布和硅-碳反应机理.结果表明,金刚石含量的增加可以有效提高复合材料的物理性能、机械性能和热学性能.金刚石/碳化硅复合材料的...     

碳化硅/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

分别采用固化剂D230、9035、acamine2636与环氧树脂E51混合,然后分别与用硅烷偶联剂(KH550、KH560、A171)处理的碳化硅颗粒混合,采用浇注法制备了碳化硅/环氧树脂复合材料。以材料的弯曲强度为评价方法,研究了3种不同固化剂构成的环氧树脂体系以及3种硅烷偶联剂对碳化硅/环氧树脂复合材料性能的影响,以及复合材料弯曲强度与材料中环氧树脂含量的关系。结果表明,3种固化剂中以D230、9035制备的材料性能为好;采用KH550、KH560处理碳化硅颗粒后的材料性能比不处理或采用A171处理碳化硅颗粒后的材料性能为好。随着复合材料中环氧树脂相含量的增加复合材料的弯曲强度下降。     

复合材料残余应力的测定及对强度的影响

本文采用显微激光分析仪对由力学性能不同的两种基体所制备的玻璃纤维复合材料进行了残余应力测定,并考察了残余应力对复合材料横向拉伸和压缩强度的影响。     

以MAS为添加剂的碳化硅复合多孔材料的制备

在碳化硅(SiC)中加入MAS(镁铝硅)玻璃相,经过750℃×2h/1200℃×2h的热处理,制得了高强度的α-堇青石微晶玻璃结合碳化硅复合多孔材料。利用热膨胀仪测得了添加剂微晶玻璃的热膨胀系数,通过DTA研究了微晶玻璃的核化温度和晶化温度;分别利用XRD和SEM分析了材料的物相和显微结构;利用多功能试验机,对材料的强度进行了测试。通过建立的模型,近似计算了基体碳化硅和结合相的残余应力值。经研究制得了热膨胀系数为4.04×10-6/K的与基体碳化硅相匹配的结合相堇青石微晶玻璃、抗折强度为131Mpa复合多孔材料。     

RS-Si_3N_4/BN复合材料的组织与性能

利用硅粉氮化结合BN的反应烧结工艺制备出Si3N4／BN复合材料,并研究了BN含量对复合材料密度、抗折强度、抗热震性以及显微组织的影响规律。结果表明,随BN含量的增加,复合材料的密度和抗折强度均随之降低,而热震性则随之升高。     

热处理温度对SiC-MgAl2O4-Al复合材料性能的影响

为提高煤气化炉用碳化硅-尖晶石复合材料的力学性能，以SiC颗粒(≤2.5 mm)、尖晶石细粉(≤90μm)、α-Al₂O₃微粉(d₅₀≈5μm)和金属Al粉(≤74μm)为主要原料，在氮气气氛中进行热处理，制备了SiC-MgAl₂O₄-Al复合材料。分析了200～1 600℃不同热处理温度对复合材料显微结构、物相组成和力学性能的影响。结果表明：1)当热处理温度大于1 000℃时，复合材料中的Al开始逐渐反应生成Al-O-C-N晶须，可显著提升材料的力学性能。2)常温和热态抗折强度随着复合材料内Al-O-C-N晶须含量的增多和尺寸的增大而提高。通过调整热处理温度可调控材料内Al-O-C-N晶须的物相组成、含量和形貌等，从而实现对复合材料物相组成与显微结构的调控，提升材料的力学性能。     

碳化硅含量对炭/陶复合导电材料组织和性能的影响

以长石、透辉石、石英等为陶瓷基料掺杂石墨、碳化硅,经湿混、干燥、干压成型、快速烧结等工艺制备了复合导电材料。测定了试样的气孔率、吸水率、烧成收缩率、烧失率以及抗弯强度,并分别用XRD和SEM分析晶相组成和断面显微结构,研究了碳化硅含量对复合材料电阻率的影响。实验结果表明:碳化硅的含量由1%增大到3%时,炭/陶复合导电材料的显微结构无显著变化,气孔率增大,烧成线收缩率降低,弯曲强度下降,电阻率变大;碳化硅含量由3%增大到9%时,炭/陶复合导电材料的陶瓷颗粒界面上形成一层白色碳化硅颗粒层,气孔率减小,弯曲强度增大,电阻率急剧降低;与碳化硅含量为1%的炭/陶复合导电材料相比,碳化硅含量增大到9%时,炭/陶复合导电材料孔隙率减小,弯曲强度增大,电阻率降低。     

碳化硅木质陶瓷的显微结构及力学性能

以汉麻秆芯碳化后的碳粉为原料,分别采用注浆和干压成型工艺制备素坯,通过反应烧结制备出碳化硅木质陶瓷.研究了注浆成型工艺中悬浮稳定剂的种类和添加量对浆料性能的影响.采用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等分析了碳化硅木质陶瓷的显微结构、物相组成及力学性能.结果表明:采用注浆成型制备的碳化硅木质陶瓷力学性能优异,实测的游离硅含量同理论计算结果一致,说明渗硅过程中硅碳反应充分,烧结体显微硬度、弯曲强度、弹性模量和断裂韧性分别为22.3 GPa、397 MPa、290 GPa和3.0 MPa·m1/2.     

碳化硅晶须改性反应烧结碳化硅陶瓷的显微结构及性能

以碳化硅晶须为增强体、碳化硅--碳为基体制备晶须增强反应烧结碳化硅复合材料,研究了碳化硅晶须、碳含量对复合材料显微结构与性能的影响。结果表明:碳化硅晶须经高温反应烧结后仍保持表面的竹节结构,且晶须增强体与反应烧结碳化硅基体间形成适中的界面结合强度;材料断口处有明显的晶须拔出,当碳黑含量为6%(质量分数)时,随着晶须含量的增加,材料的抗弯强度从200MPa提高到310MPa(晶须含量15%),当碳黑含量为18%时,随着晶须含量的增加,材料断裂韧性从3.3MPa·m1/2提高到4.3MPa·m1/2;碳化硅晶须含量过高时,晶须的"搭桥"效应导致材料中含有较多的游离硅,限制了材料力学性能进一步提高;微氧化处理使材料表面形成致密、均匀的氧化膜,可显著提高反应烧结碳化硅的抗弯强度和断裂韧性。     

渗硅碳化硅材料结构与性能关系的研究

采用低廉石油焦碳分为原料制造全碳粉生坯，通过有机添加剂来调配生坯中碳的比例，以控制烧结体中游离硅（fsi）、游离碳（fC）含量（其中fs,fc为烧结中未反应的硅和碳），研究了全碳粉反应硅碳化硅（PCRSC）材料的结构与力学性能的关系，分析了渗硅碳化硅材料中游离硅、游了碳含量对抗弯强度的影响。结果表明：渗硅碳化硅材料中随游离硅含量的增加，其抗弯速度下降，并且二者呈直线关系，符合线性复合规则，另一方面，游离碳含量较高的渗硅碳化硅材料，尽管游离硅含量低，但其抗弯强度低于等量或较多游了硅含量的渗硅碳化硅材料的抗弯强度。     

碳化硅光学镜面加工

简要介绍了碳化硅光学镜面的主要应用领域;碳化硅材料的主要物理特性和几种常用的制备方法;比较了碳化硅材料与其他常用光学镜面介质材料的主要物理性质。介绍了碳化硅光学镜面的光学加工的流程和加工手段;比较分析了碳化硅光学镜面的光学加工过程各个步骤中所应用的磨具、磨料和加工方法。讨论了光学加工过程中各个步骤工艺参数的选择和降低碳化硅光学镜面表面粗糙度的途径。最后,简介了美国、俄罗斯和我国在碳化硅反射镜的光学加工方面所取得的成果。     

碳化硅纳米晶须的研究进展

本文论述了碳化硅纳米晶须的反应机理和各种制备技术,指出碳化硅纳米晶须主要是通过气固(VS)和气液固(VLS)反应机理生成的,具有纳米尺度的反应原料、催化剂或成核剂是制备碳化硅纳米晶须的关键。     

碳化硅致密陶瓷材料研究进展

碳化硅材料以其优异的性能得到了越来越广泛的应用,通过简要介绍碳化硅致密陶瓷的制备方法及其性能和总结近年来国内外的研究进展,来展望碳化硅致密陶瓷材料的研究发展趋势。     

碳化硅陶瓷先驱体聚甲基硅烷的研究进展

介绍了聚甲基硅烷的主要合成方法和性能,特别是其反应活性和高温热裂解性能.综述了聚甲基硅烷及其改性先驱体应用于制备碳化硅纤维、碳化硅基复合材料、多孔陶瓷材料等领域的研究进展.聚甲基硅烷作为碳化辞陶瓷先驱体,其制备简单、热解产物接近碳化硅的化学计量比,具有广阔的应用前景.未来该领域的研究重点是聚甲基硅烷的规模化合成,低成本改性聚甲基硅烷先驱体研究,聚甲基硅烷系列复合先驱体的制备等.     

粒度分布对碳化硅挤压成型流变性和坯体密度的影响

通过改变物料组分中碳化硅粉料颗粒度分布范围以及改变粒度的含量，研究了其对物料挤压成型流变性能以及挤出坯体密度的影响。研究结果表明：用粒度相近的粗颗粒碳化硅粉料在挤压成型时易发生液体的析出现象，物料表现出较高的模壁间滑移膜初始剪切应力和低的屈服强度，并且挤出坯体的密度相对较低。粒度分布较宽的含有细碳化硅的挤压物料具有高的屈服值和低的滑移膜初始剪切应力，使物料在模段内容易挤出，且挤出坯体的密度有较大幅度提高。另外，对导致挤压成型流变参数以及坯体密度变化的因素进行了讨论和分析。     

超细碳化硅表面改性技术进展

超细碳化硅（SiC）颗粒优异的物理化学性能和广泛的应用领域成为陶瓷颗粒表面改性研究的一个热点。介绍了超细SiC颗粒改性的目的和机理,从物理改性、化学改性两个方面对改性方法及研究进展情况进行了总结,并在此基础上指出了超细SiC颗粒的表面改性面临的主要问题。     

无压烧结制备纳米复合碳化硅陶瓷

以水基喷雾造粒而成含5%(质量分数)纳米氮化钛(TiN)颗粒的碳化硅(SiC)造粒粉为原料,采用无压烧结制备纳米复合SiC陶瓷。分析了烧结温度及保温时间对复合陶瓷烧结特性与显微结构的影响规律。结果表明:采取二步烧结可以实现SiC陶瓷在晶粒不明显长大的前提下实现致密化,二步烧结,即先升温到1950℃保温15min后迅速降至1850℃烧结1h,制备的SiC陶瓷具有较高收缩率、较低质量损失以及较高的致密度;纳米TiN颗粒加入后能与基体(SiC,Al2O3)部分发生反应生成TiC和AlN,明显改善SiC陶瓷的烧结性能,获得等轴状、细晶显微结构和优越的力学性能。     

多孔碳化硅陶瓷的抗热震性研究

本文考察了多了孔碳化硅陶瓷的抗热震性,并探讨了不同制造工艺对多孔碳化硅陶瓷抗热震性的影响。同时研究了ＳｉＣ陶瓷在热处理过程中ＳｉＣ颗粒表面氧化形成的ＳｉＯ２在不同热处理温度的状态变化及其对试样抗热震性的影响。     

碳化硅纤维中碳与氧含量的分析

利用Fourier变换红外光谱、原子吸收及元素分析等方法，对碳化硅纤维中的C，Si，O的含量进行测定，并以此建立了间接确定纤维中C，O含量的计算方法用日本生产的商品牌号为Nicalon的SiC纤维进行r验证，得到与文献报道相符的结果。同时对国防科技大学研制的牌号为KD-I的SiC纤维中游离碳的含量，用间接计算方法所得的结果也与元素分析的实验值基本吻合，表明该方法同样适用于KD型SiC纤维，且可信度较高。