原位碳化硅复合锆莫来石材料的制备及机理研究

通过反应烧结锆莫来石、氧化铝和碳黑的混合物制备了原位ＳｉＣ颗粒复合的锆莫来石材料并研究了烧结机理。结果表明：通过反应烧结可昌原位ＳｉＣ颗粒复合的独裁晨来石；球状或椭球状的ＺｒＯ２晶粒以均匀分布和聚集体两种形式分布于ＳｉＣ、莫来石、氧化铝及玻璃相共同组成的基质中；反应烧结过程中，ＳｉＣ、莫来石的生成反应滞后于锆英 石的分解反应；烧吉前期以ＳｉＣ的生成反应为主，吉后期以莫来石的形成及致密化进程为主。     

单相及复合莫来石陶瓷的瞬态烧结工艺过程

研究了一种利用溶胶凝胶法制备单相及复合莫来石结构陶瓷的工艺方法。这种方法既可采用市售的 SiO_2溶胶,也可采用四乙基原硅酸盐(TEOS)及 Al_2O_3溶胶或粉末颗粒在一定的 pH 值范围内发生凝聚,这可对以下两方面起控制作用:i)单相莫来石陶瓷的混合均匀度;ii)复合莫来石陶瓷的莫来石基质中,增强短纤维或颗粒的分布均匀性。混合后的组分经压型后,在1200℃瞬态烧结一定时间,然后在1550～1700℃进行反应烧结以形成莫来石。烧结材料的烧结密度和显微结构在很大程度上取决于以下工艺因素,如 SiO_2溶胶的纯度;所采用的添加剂(如锆英石);生坯的压实密度以及烧结程序。本文讨论了瞬态/反应烧结制备的单相及复合莫来石陶瓷显微结构同上述各工艺因素之间的关系。     

原位反应制备莫来石复合材料的研究

以氧化铝和锆英石超细粉为主要原料，通过添加一定量ＣｅＯ２，采用干压成形和二步烧结法（１４４０℃×２ｈ、１５５０℃×１５ｈ），制备了氧化铝———莫来石———氧化锆复合材料，其常温抗弯强度和断裂韧性分别达到４３０ＭＰａ和４４ＭＰａｍ１２。该复合材料的常温力学性能优于烧结莫来石和氧化铝材料，且具有制备工艺简单、烧结温度和成本低的特点，可批量生产某些制品。     

等离子分解锆英石制备ZrO2—SiO2—Al2O3 复相陶瓷

离子分解锆英石（ＰＤＺ,ｐｌａｓｍｉｃａｌｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ＺｒＯ２）ＧＮ Ｌ２Ｏ３注浆成型反应烧结制备ＺｒＯ２－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系复相陶瓷,与用锆英粉和Ａｌ２Ｏ３制备的该系复相陶瓷进行对比。采用ＸＲＤ、ＯＭ、ＳＥＭ等手段研究烧成后材料的物相组成、显微结构及物理性能。结果表明：ＺｒＳｉＯ４的分解先于莫来石开成;由ＰＤＺ制得的制品性能优于锆英是的制品;ｎ（Ａｌ２Ｏ３）／ｎ（ＰＤＺ）＝３／     

锆英石基陶瓷颜料的合成机理

对锆英石颜料合成机理的研究成果进行了总结。固溶体型锆英石颜料是在ＺｒＯ２和ＳｉＯ２合成为ＺｒＳｉＯ４的过程中Ｖ＾４＋、Ｐｒ＾４＋等着色离子固溶于ＺｒＳｉＯ４的晶格而形成;包裹型锆英石颜料是由合成的锆英石晶体将Ｆｅ２Ｏ３等着色剂包裹于其内部而形成。矿化剂的主要作用是通过氟化物的气化迁移而降低ＺｒＳｉＯ４晶体合成的温度,还可提高着色离子在固溶体型锆英石颜料中的固溶量。包裹型锆英石颜料的呈色性能取决于锆     

原材料特性对SiC—TiB2复合陶瓷性能的影响

以微米级α－ＳｉＣ粉为原料,用常压烧结法制备ＳｉＣ－１５％ＴｉＢ２（体积分数）复合陶瓷。研究了原材料特性如烧结助剂种类、增韧相类型和原料ＳｉＣ粉粒度对材料性能和显微组织的影响。结果表明,Ａｌ－Ｂ－Ｃ是ＳｉＣ－ＴｉＢ２复合陶瓷的有效烧结助剂。用它为助剂制备的陶瓷其相对密度和抗弯强度高于以Ｂ－Ｃ,Ａｌ－Ｃ和Ｓｉ－Ｃ为助剂的ＳｉＣ陶瓷。与纯ＴｉＢ２粉末相比,以ＴｉＢ２－ＳｉＣ复合粉为增韧相的复合陶瓷性能     

石油焦制备RBSC的烧结特性及工艺初探

采用石油焦碳粉为原料，代替ＳｉＣ－Ｃ粉的混合配料，制备反应烧结ＳｉＣ陶瓷（ＲＢＳＣ）。考察了渗入反应烧结ＳｉＣ高致密化烧结机理，发现使用超细碳粉成坯，通过采取一定的工艺措施，控制生坯的碳和气孔的分布状况，可以制备与常规ＲＢＳＣ性能一致的材料。     

碳纤维增强有机—无机高分子烧结合金型新材料研究 （Ⅰ）不同有…

将α－ＳｉＣ超细粉、有机高分子材料和短碳纤维复合成型，在高纯氩气保护下进行高温烧结，首次获得了具有高强度模及高温耐磨性能的碳纤维增强ＳｉＣ／Ｃ共烧结合金。该新型材料具有很高的开发应用价值。还研究讨论了不同有机高分子材料对烧结合金亚微形态及性能的影响规律。     

Si3N4—MgO—CeO2陶瓷烧结过程中MgO的自动析晶

作者首次发现了Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２系陶瓷在烧结过程中玻璃相自动析晶这一独特现象。对于Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２系陶瓷在１４５０℃，ＭｇＯ－ＣｅＯ２就会与Ｓｉ３Ｎ４颗粒表面ＳｉＯ２反应形成硅酸盐液相，冷却后则成为玻璃相保留在烧结体中；当烧结温度高于１５５０℃时，作者发现，ＣｅＯ２仍留在玻璃相中，但ＭｇＯ会自动析晶出来，其结果是大大减少了烧结体中严重影响其高温性能的玻璃相的含量，对于提高烧结     

Si对碳化硅纤维烧结性能的影响

本文以Ｓｉ元素为烧结助剂,成功地实现了ＳｉＣ陶瓷纤维的液相烧结,并对纤维烧结体的力学性能及显微结构进行了分析。实验结果表明,由于Ｓｉ元素的存在,在烧结过程中Ｓｉ转变为液相,使碳化硅纤维的烧结温度降为１８００℃,纤维的抗拉强度达到６００ＭＰａ;Ｓｉ的加入量最佳值是１０％,而大于或小于该值时,纤维的抗拉强度均低于６００ＭＰａ。     

不同粒径碳化硅粉体的复合烧结与表征

以氮化硅为烧结助剂,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为黏结剂,通过重结晶烧结法制备了纯碳化硅（SiC）陶瓷。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和阿基米德定律对产物的结构、形貌和相对密度进行了表征,主要研究了SiC细粉的质量分数对SiC晶粒形貌的影响。结果表明,SiC细粉质量分数的变化对烧结样品的晶粒尺寸与形貌及其相对密度有较大影响。细粉质量分数由0%增加至60%,SiC晶粒的形貌由等轴状晶粒过渡为六方片状晶粒,晶粒尺寸非线性增加,样品的相对密度则呈先增加后降低的趋势,当细粉的质量分数为40%时,SiC陶瓷的相对密度最高。因SiC高温（2 000 ℃以上）蒸发与凝聚的烧结作用,当SiC细粉的质量分数为60%时,重结晶普遍发生,且SiC粗粉晶粒尺寸急剧增大,形成六方片状。     

LOW TEMPERATURE SINTERING OF FLY-ASH CERAMICS AND ITS MICROSTRUCTURE

In this paper, the fly-ash ceramics with prior physical properties was fabricated in a low sintering temperature range. XRD, SEM were used to study the microstructure and sintering mechanism. The results show that in this fly-ash ceramics,three kinds of matter form its structure frame such as the glass pearls from the fly-ash raw materials, quartz and mullite in which glass liquid phase was produced during sintering. And the sintering mechanism is that of liquid sintering.     

烧结温度对Al_2O_3-SiC复合陶瓷力学性能的影响

以Al2O3和SiC为原料,利用热压烧结法制备了Al2O3-SiC复合陶瓷.采用三点弯曲法、单边切口梁法等手段和SEM方法分别测定和分析了该复合陶瓷的抗弯强度、断裂韧性、致密度和断口形貌.结果表明,Al2O3-SiC10wt%复合陶瓷的致密度随热压烧结温度的提高而逐渐提高,最高可达98.42%;抗弯强度随烧结温度的升高而呈上升趋势,在1 800℃时抗弯强度最大为623MPa;断裂韧性明显是随温度的升高加强,特别是在1 850℃烧结时达到最高值7.9MPa·m1/2.材料的断裂方式主要为沿晶断裂,随着烧结温度升高,穿晶断裂所占的比例增大.     

莫来石基复合材料的显微结构与增韧特性(Ⅰ)——SiCw/莫来石体系

采用溶胶-凝胶工艺合成的高纯莫来石粉及Tokai碳化硅晶须,以热压方法制备了SiCw/莫来石系复合材料。高纯莫来石陶瓷呈现较高的强度和相当高的断裂韧性,添加SiC晶须后其强度和韧性进一步提高。根据显微结构分析认为,桥联和造成裂纹偏转是晶须的主要增韧机制。清除SiC晶须表层的SiO_2,利于其增韧效应的发挥。     

Sintering and phase transformation of 7wt% calcia-stabilized zirconia ceramics

Calcia stabilized zirconia(CSZ) ceramics were prepared with 7wt% calcia-stabilized zirconia powder by pressureless sintering technology. The crystal phases of the sintered samples were studied by X-ray diffraction(XRD) and Raman spectroscopy techniques, and the microstructures of the fracture surfaces were observed by scanning electron spectroscopy(SEM). The phase compositions and the lattice parameters of cubic calcia-stabilized zirconia were calculated by XRD patterns. As the sintering temperature increasing from 1400 °C to 1600 °C, the monoclinic zirconia content decreases gradually, finally all monoclinic phase transforms to cubic calcia-stabilized zirconia, which is determined to be Ca_0.134Zr_0.866O_1.866. It is revealed that monoclinic zirconia is the main factor causing minute cracks on the surface of sintered samples, and the combination of the XRD patterns and Raman spectra is an effective way to research the phase transformations of zirconia. Funded by the National Natural Science Foundation of China(No.10574102)     

影响碳化硼陶瓷致密化的因素

从纯碳化硼的无压烧结、添加烧结助剂、烧结时加压等方面介绍了碳化硼陶瓷活化烧结致密化的方法，综述了国内外在不同的烧结工艺下制备的碳化硼陶瓷材料的性能，进而分析了各种方法提高碳化硼陶瓷致密度的机制，比较了各种烧结方法的优缺点。结果表明：通过综合各种措施可以提高碳化硼陶瓷的致密度。     

层状三元碳化物Ti3SiC2及其制备研究

三元碳化物Ti3SiC2属于层状六方晶体结构，空间群为P63／mmC；它同时具有金属和陶瓷的优良性能，有良好的导电和导热能力，在室温下可切削加工，在高温下有良好的热稳定性和塑性变形能力，还具有优异的抗氧化性能，抗热震等；应用CVD、SHS、HP／HIP等方法可制备该化合物，用HIP方法能制备高纯、致密的Ti3SiC2陶瓷。最近，以元素单质粉为原料，采用放电等离子烧结工艺成功制备了高纯Ti3SiC2材料。     

透气性多孔陶瓷材料制备工艺的研究

以硅酸乙脂水解液为粘结剂,以莫来石、铁粉为原料,通过粉浆浇注、干燥及烧结等工艺过程,制备了多孔透气性莫来石基陶瓷材料。研究了成型及干燥工艺对成型坯体质量及烧结体性能的影响。     

烧结气氛对Al2O3/SiC纳米复合陶瓷显微组织的影响

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有热导率高、热膨胀系数低的SiC加入到Al₂O₃中,通过无压烧结工艺,在有气氛保护和无气氛保护条件下分别制备出氧化铝基抗热震陶瓷.采用扫描电子显微镜（SEM）对陶瓷进行组织结构分析,结果表明：在气氛保护条件下烧结的 Al₂O₃/SiC〖JP〗复相陶瓷气孔比无气氛条件下烧结的明显减少,复相陶瓷基体内部气孔显著降低.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要的作用.     

Sol-gel法制备CaSiO3基LTCC陶瓷

采用溶胶凝胶法(Sol-gel)制备了CaSiO3基低温共烧陶瓷,在800℃、825℃、850℃、875℃下烧结,并对烧结样品进行了热重-差热分析、X射线扫描分析、扫描电子显微镜形貌分析.测试了在烧结温度为800℃、825℃、850℃、875℃下各样品的烧结密度和介电性能.结果表明Sol-gel 法制备的CaSiO3基...