B4C—SiC／C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究：Ⅰ 复合材料恒温氧化？…

制备了Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ／Ｃ复合材料，并对其在８００℃，１０００℃，１２００℃的恒温氧化行为进行了考察。在实验基础上，分析影响其氧化行为的主要因素，并对复合材料的自愈合抗氧化性进行了初步评价。结果表明，复事材料在氧化过程中表现出自愈合抗氧化特性，这种性能依赖于复合材料中的Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ的含量、配比及氧化温度和氧化气氛。经过认为，复合材料的自愈合抗氧化性的差异可紧因于在氧化条件下，复合材料在表面生成陶瓷     

B_4C-SiC/C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究 Ⅱ复合材料结构变化与其自愈合抗氧化相关性研究

用扫描电镜观察了复合材料高温氧化后的表面形貌，通过对复合材料断面ＳＥＭ考察获得了复合材料氧化后表面陶瓷层的厚度，据此对复合材料氧化过程中的结构变化与其自愈合抗氧化的相关性进行了分析。结果表明：８００℃氧化时，复合材料表面的陶瓷层主要由Ｂ２Ｏ３／ＳｉＣ粒子组成，复合材料中Ｂ４Ｃ含量高及Ｂ／Ｓｉ比大时，可实现较好的自愈合抗氧化；１０００℃氧化时，ＢＳ２０１０和ＢＳ２０２０复合材料样品表面形成了熔融流动性好的硼硅酸玻璃相，有着良好的自愈合抗氧化性；１２００℃氧化时，随着复合材料中ＳｉＣ含量及陶瓷总含量的增加，复合材料（ＢＳ２０２０和ＢＳ１５３０）表面趋于形成致密的硼硅酸玻璃相，从而有利于高温自愈合抗氧化。     

B4C—SiC／C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究：Ⅱ 复合材料结构变化 …

用扫描电镜观察了复合高温氧化后的表面形貌，通过对复合材料断面ＳＥＭ考察获得了复合材料氧化后表面陶瓷层的厚度，据此对复合材料氧化过程中的结构变化与其自愈合抗氧化的相关性进行了分析。结果表明；８００℃氧化时，复合材料表面的陶瓷层主要由Ｂ２Ｏ３／ＳｉＣ粒子组成，复合材料中Ｂ４Ｃ含量高及Ｂ／Ｓｉ比大时，可实现较好的自愈合抗氧化；１０００℃氧化时，ＢＳ２０１０和ＢＳ２０２０复合材料样品表面形成了熔融流动性好     

TiC对C—SiC—B4C复合材料氧化行为的影响

研究了ＴｉＣ的添加对Ｃ－ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ复合材料氧化行为的影响，实验发现１５７３Ｋ处理的Ｃ－ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ复合材料的抗氧化性能优于未加ＴｉＣ的复合材料，氧化失重随着ＴｉＣ添加量的增大而减小；更高温度处理的Ｃ－ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ复合材料在低温氧化时表现为少量增重，１１００Ｋ以下基本无失重，而高温氧化速率则有所增加，特别是２６７３Ｋ处理的复合材料的最终氧化失重是１５７３Ｋ处理复合材料失重的６倍，失重主要发生在１２００～１４００Ｋ。Ｘ射线衍射发现，高温处理使复合材料中的Ｂ４Ｃ与ＴｉＣ发生反应生成ＴｉＢ２，减缓了Ｂ４Ｃ的氧化速率，使之在１１００～１４００Ｋ不能产生足够的液相Ｂ２Ｏ３，没有起到有效封闭炭材料裸露面而阻止氧的扩散的作用。１４００Ｋ以上的氧化失重速率受热处理温度的影响不大，主要是由于生成的ＴｉＢ２大量氧化，生成Ｂ２Ｏ３液相，以及ＳｉＣ大量氧化生成ＳｉＯ２，从而对复合材料起到保护作用。ＳＥＭ形貌观察与上述结论一致。     

Ti对C－B_4C－SiC复合材料显微结构与性能的影响

本文就烧结助剂Ｔｉ对Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ碳／陶复合材料显微结构与性能的影响进行了研究，Ｘ射线衍射表明Ｔｉ在烧结温度下与Ｂ发生反应在晶界生成ＴｉＢ２，并产生液相，有效地促进了Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的烧结，抑制了晶粒的长大，使复合材料密度与强度大幅度地增加，电阻率下降；同时ＴｉＢ２在氧化时生成致密的ＴｉＯ２，包裹了易氧化的Ｂ４Ｃ和Ｃ，使制品难氧化，从而大大提高了制品的抗氧化性能．     

Ti对C—B4C—SiC复合材料显微结构与性能的影响

本文就烧结助剂Ｔｉ对Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ碳／陶复合材料显微结构与性能的影响进行了研究，Ｘ射线衍射表明Ｔｉ在烧结温度下与Ｂ发生反应在晶界生成ＴｉＢ２，并产生液相，有效地促进了Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的烧结，抑制了晶粒的长大，使复合材料密度与强度大幅度地增加，电阻率下降，同时ＴｉＢ２的氧化时生成致密的ＴｉＯ２，包裹子易氧化的Ｂ４Ｃ和Ｃ，使制品难氧化，从而大大提高了制品的抗氧化性能。     

SiC晶须特性在SiCw／Si_3N_4复合材料中所起作用的研究

从ＳｉＣ晶须性能及晶须表面氧化层特性角度研究分析了ＳｉＣ晶须特性对其在Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷基体中补强、增韧行为的影响。结果表明，晶须的直径、长径比值正比于晶须补强、增韧Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷基体的能力。表面粗糙晶须对Ｓｉ＿３Ｎ＿４复合材料的强度影响不大，却能显著地改善其韧性。晶须表面氧化层增厚，表面氧化硅从Ｓｉ－Ｏ单键形式转化成为ＳｉＯ＿２后，晶须在Ｓｉ＿３Ｎ＿４基体中的补强、增韧效果非但没有降低，还略有增加。     

高能刹车盘非摩擦面的防护研究

炭纤维增强的炭基体（Ｃ／Ｃ）复合材料是高能刹车装置中的一种新型材料，该材料在温度超过４５０℃之后即开始氧化。刹车时刹车盘温度升至６００～９００℃以上。在Ｃ／Ｃ盘上涂层再固化使之形成结实的涂层十分重要。涂层成份可以有Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＣａＦ２、ＣｅＯ２等。对各种组成和处理工艺的试样的耐高温、热震、抗氧化性能进行了研究。对典型的涂层配方进行ＤＴＡ分析确定了涂层的合理固化温度。在ＳＥＭ下观察防氧化性能最好和较差的试样的表面形貌和断口结构，发现氧化性能与表面涂层的工艺过程有关。涂浸ＴＥＯＳ、Ｈ３ＰＯ４、ＰＯＣｌ３、Ｈ３ＢＯ４等之后再涂层的试样，获得的自弥合作用的硼硅玻璃或／和氟玻璃的抗氧化性能稳定。优化预涂浸后的涂层减少了由Ｃ／Ｃ材料和涂层热膨胀不匹配引起的裂纹，有较强的抗热应力和机械应力的能力     

C-SiC-TiC-TiB_2复合材料等温氧化行为研究

对原位合成的（Ｃ－ＳｉＣ－ＴｉＣ－ＴｉＢ２）碳／陶复合材料的等温抗氧化性能进行了研究。结果表明，该材料的氧化增重和失重主要取决于碳相和陶瓷相的氧化速率和氧化层的结构特征。该材料表现出优良的抗氧化能力，这归结于在８００℃时ＴｉＢ２优先氧化，８００～１０００℃时其表面生成了一层致密的硼硅酸盐玻璃，以及在１２００℃下ＴｉＯ２晶粒包裹在其表面。     

SiC晶须增强AIN基复合材料的高温氧化行为

研究了热压ＡＩＮ－ＳｉＣｗ复合材料在１２００℃～１４００℃的氧化行为，分析了晶须掺量对复合材料氧化产物，氧化过程及强度的影响，结果表明，复合材料的氧化符合抛物线规律，氧化产物为Ａｌ２Ｏ３莫来石及铝硅酸盐玻璃相，晶须掺量的变化对复合材料的氧化并无显著影响。     

碳化硅陶瓷及其复合材料的热等静压烧结研究

本文通过采用热等静压（ＨＩＰ）这一先进的烧结工艺，研究了Ａｌ２Ｏ３添加量对ＳｉＣ陶瓷之显微结构与力学性能的影响。并成功地制备出Ｓｉ３Ｎ４粒子以及ＳｉＣ晶须补强的ＳｉＣ基复合材料，结果表明：Ａｌ２Ｏ３是ＨＩＰ烧结ＳｉＣ陶瓷及其复合材料的有效添加剂，当添加３ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３时，采用ＨＩＰ烧结工艺在１８５０℃温度和２００ＭＰａ压力下烧结１ｈ就可获得密度分别高达９７．３％、９９．４％和９７．０％的ＳｉＣ的     

自生β—Si3N4棒晶增强BAS玻璃陶瓷的组织结构与力学性能

在较低的烧结温度下（１４５０℃）制备出钡长石（ＢａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８,ＢＡＳ）含量为２０ｗｔ％～１００ｗｔ％的Ｓｉ３Ｎ４／ＢＡＳ陶瓷基复合材料,并对其进行了组织结构分析和力学性能测试。通过ＥＤＳ研究发现无金属离子固溶入β－Ｓｉ３Ｎ４晶格。随着ＢＡＳ含量升高,Ｓｉ３Ｎ４的α→β相转变量增加。Ｓｉ３Ｎ４／ＢＡＳ复合材料的室温抗弯强度随ＢＡＳ含量增加选增后降。在１０００℃、１１００℃和１２００℃时分别测试了复合材料的高温抗弯强度。     

Si3N4陶瓷材料高温氧化层的分析

利用ＸＲＤ，ＥＰＭＡ，ＸＰＳ和ＳＥＭ的分析方法，研究了在１３００℃下氧化后Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料表面氧化层的组成的形貌，结果表明，Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料的表面氧化层是由方石英相和含有Ａｌ２Ｏ３，ＣａＯ等杂质的ＳｉＯ２质玻璃相所组成，其中ＳｉＯ２玻璃相听Ａｌ２Ｏ３，ＣａＯ等杂质的含量随氧化时间的增加而逐渐增加，同时在氧化层的内部都还存在部分Ｓｉ２Ｎ２Ｏ相。     

α—SiAlON／SiCnp复合材料在室温和高温下的显微结构与力学性能

本文采用机械混合Ｓｉ３Ｎ４，ＡｌＮ，Ａｌ２Ｏ３，Ｄｙ２Ｏ３和纳米β－ＳｉＣ粉料，通过热压烧结，制备了１０ｗｔ％纳米ＳｉＣ颗粒增强，α－ＳｉＡｌＯＮ复合材料，力学性能测试表明，在室温时复合材料的维氏硬度，压痕断裂韧性和三点弯曲强度比单相α－ＳｉＡｌＯＮ略高，但复合材料的三点弯曲强度可以保持到１０００℃，其值为时单相α－ＳｉＡｌＯＮ的两倍，断口形貌表明复合材料的晶粒尺寸比单相α－ＳｉＡｌＯＮ的小，这两     

（Y－ZrO_2）－SiCw－Al_2O_3陶瓷复合材料的摩擦磨损

本文对Ａｌ２Ｏ３基陶瓷复合材料Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＣｗ进行了干摩擦磨损试验，并运用了ＳＥＭ，ＴＥＭ和ＸＲＤ等手段对其显微结构、力学性能及它们与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦磨损行为进行了系统分析，在此基础上深入探讨了ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）增韧补强作用对复合材料的摩擦磨损性能的影响。     

SiC纤维补强微晶玻璃基复合材料的界面结合

本文通过ＳｉＣ纤维对ＬＣＡＳ（Ｌｉ２Ｏ－ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）和ＭＡＳ（ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）微晶玻璃的补强，观察和分析了在不同复合系统中纤维与基体的界面结合。在ＳｉＣ纤维／ＬＣＡＳ微晶玻璃复合系统中，发现纤维与基体之间有一中间界面层，它主要是在复合材料的烧结过程中通过扩散形成，并且于１２００℃时在界面上形成富Ｃ层。ＳｉＣ纤维／ＭＡＳ微晶玻璃基复合材料由于在烧结过程中有化学反应发生     

原位生长陶瓷相增强Al基复合材料的界面、微观结构及性能

本文对原位生长Ａｌ_４Ｃ_３与外加ＳｉＣ颗粒混杂增强Ａｌ（Ａｌ_４Ｃ_３·ＳｉＣ／Ａｌ）和原位生长Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＢ_２颗粒混杂增强Ａｌ（Ａｌ_２Ｏ_３·ＴｉＢ_２／Ａｌ）两种复合材料的界面、微观结构和性能进行了研究。原位生长陶瓷相在基体中呈均匀分布。Ａｌ_２Ｏ_３和ＴＩＢ_２为尺寸１０ｎｍ～２μｍ的颗粒，Ａｌ_４Ｃ_３为长度０．２μｍ，直径０．０２μｍ的棒状单晶体。原位陶瓷相和Ａｌ基体之间的界面是清洁的，不存在中间过渡层。Ａｌ_４Ｃ_３和Ａｌ之间可存在的取向关系．Ａｌ_２Ｏ_３和ＴｉＢ_２粒子与Ａｌ之间不存在取向关系。两种复合材料都表现出优于ＳｉＣ_ｗ／Ａｌ复合材料的强度。     

碳化硅和氧化铝陶瓷的热等静压氮化

通过对无压烧结、热压烧结和热等静压烧结ＳＩＣ陶瓷以及热压烧结的ＳｉＣ粒子补强Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷（ＳｉＣｐ－Ａｌ２Ｏ３）和ＳｉＣ粒子与ＳｉＣ晶须共同增强的Ａｌ２Ｏ３基复合材料（ＳｉＣｐ－ＳｉＣｗ－Ａｌ２Ｏ３）在氮气氛中进行高温氮化处理，成功地实现了这些材料的开口气孔表面裂纹的愈合。研究表明：热等静压氯化工艺可以显著提高ＳｉＣ和Ａｌ２Ｏ３陶瓷的抗弯强度，对断裂韧性也有较大的改善作用。对于热等静压烧结ＳｉＣ陶瓷，在１８５０℃和２００ＭＰａ氮气压力下氯化处理１小时后，其抗弯强度和断裂韧性分别由５８２ＭＰａ和５．７ＭＰａ·ｍ１／２提高到９０７ＭＰａ和８．４ＭＰａ·ｍ１／２；对于热压烧结的ＳｉＣｐ－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷和ＳｉＣｐ－ＳｉＣｗ－Ａｌ２Ｏ３复合材料，在１７００℃和１５０ＭＰａ氮气压力下氮化处理１小时后，其室温抗弯强度分别由４６０和７０５ＭＰａ提高到８９５和１０３３ＭＰａ。     

O′-Sialon-ZrO2-SiC复合材料的摩擦磨损性能研究

研究了Ｏ‘－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合材料在室温和６００℃的摩擦磨损行为。研究表明,在实验条件下,Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合材料的磨损率远低于不锈钢的磨损率,Ｏ‘－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ／不锈钢摩擦副间的磨损机制主要是粘着磨损。分形结果研究表明,分形维数与磨损存在对应关系,即分形维数越大,材料磨损越严重,复合材料磨损界面的分形维数在１．２６￣１．３８之间。     

Si＿3N＿4－Al＿2O＿3－ZrO＿2系陶瓷表面氧化层组成的EPMA分析

利用ＥＰＭＡ和ＸＲＤ的分析方法，研究了Ｓｉ＿３Ｎ＿４－Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＺｒＯ＿２系陶瓷材料表面氧化层组成。结果表明，Ｓｉ＿３Ｎ＿４－Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＺｒＯ＿２系陶瓷材料表面氧化层是由方石英相、ＺｒＳｉＯ＿４相和含有Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ等的ＳｉＯ＿２玻璃相所组成，其中ＳｉＯ＿２玻璃相中Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ等的含量，随着氧化时间的增加而逐渐增加。