反应物浓度诱导CVD SiC结构的转变

利用低密度的C/C复合材料为沉积基体,通过化学气相沉积法制备气相生长SiC,分析并研究了不同沉积位置和反应物浓度下气相生长SiC的微观形貌和物相组成.结果表明,随着反应物气体浓度的降低,多孔C/C复合材料基体上气相生长的SiC的微观结构呈区域性变化,SiC薄膜依次向SiC薄膜和颗粒、SiC短棒、SiC纳米线转变.探讨了不同反应物浓度气氛中过饱和度诱导原子迁移和气相分子吸附的过程,并提出一个SiC的生长模型.     

狭缝式化学气相沉积制备SiC涂层及其抗氧化性能研究

为了改善SiC涂层试样的均匀性,同时提高制备效率,利用石墨材料为沉积基体,通过狭缝式化学气相沉积法制备SiC涂层,同时分析并研究了SiC涂层的微观结构和抗氧化性能.研究结果表明:与普通化学气相沉积工艺相比,狭缝式化学气相沉积工艺沉积速率更大,沉积1h后涂层厚度为17.3 μm;狭缝式化学气相沉积工艺制备的SiC涂层晶粒更细,涂层均致密无缺陷,与基体相容性较好.狭缝式化学气相沉积的SiC涂层在1500℃时下具有较好的氧化防护能力,在静态空气中恒温氧化24 h后,氧化失重仅为4.01 mg/cm2.狭缝式化学气相沉积的SiC涂层表面裂纹的尺寸很小,在氧化过程中更容易被氧化产生的SiO2玻璃态物质封填,而发生自愈合效应,从而使涂层具有良好抗氧化性能.     

CVD炭/炭刹车材料制备工艺和微观结构研究

用炭毡作为纤维增强体 ,设计特殊的导电发热层 ,采用多元耦合物理场CVD工艺 ,在自行设计的CVD炉中增密用于刹车材料的C/C复合材料 ,并就CVD沉积条件和石墨化热处理温度对C/C复合材料微观结构的影响进行了研究。对沉积炭的组织结构进行了观察和分析 ;对C/C刹车材料的石墨化度 g和石墨微晶尺寸Lc进行了量化分析。研究表明 :较高的沉积温度和较低的压力 ,有利于材料的组织结构由光滑层 (SL)向粗糙层 (RL)结构转变 ,材料的可石墨化能力和微晶尺寸呈升高趋势 ;随石墨化热处理温度的升高 ,材料的石墨化度和微晶尺寸呈升高趋势 ,但粗糙层组织结构升高的幅度远大于光滑层。     

生物质型煤的制备及其微观结构分析

利用熟石灰处理农作物秸秆,将所得粘结剂与粉煤混合,并在实验室加工成型煤样品。对型煤样品的理化性能指标进行测试,在此基础上确定了生物质型煤的最佳制备工艺。利用显微镜对生物质型煤的微观结构进行了分析,为确定其成型机理提供了依据。     

体积分数为65%SiCp/A356复合材料的微观结构和界面反应研究

采用粉末冶金法制备出不同保温时间(6、12 h)的65%(体积分数,下同)SiCp/A356复合材料。利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对65%SiCp/A356复合材料的微观结构与界面反应进行研究。结果表明:在630℃热压温度下,保温12 h的材料致密度优于保温6 h的材料,孔洞少,有明显Si相析出;发生轻微的界面反应,反应产物以MgAl2O4为主,未发现有害相Al4C3。保温12 h材料弹性模量、热导率和热膨胀系数分别为210 GPa、216 W/(m·K)和7.3×10-6/℃(50~300℃)。     

CVD法制备的Ir/Re涂层复合材料界面扩散研究

采用化学气相沉积(CVD)技术制备了Ir/Re 涂层复合材料,并在高温高真空条件下对复合材料样品进行扩散热处理。应用电子扫描波谱法探针研究了Ir/Re复合材料界面Re元素在Ir涂层中的扩散规律。应用半无限大扩散模型进行处理,得到了1400-2000℃温度范围的实验扩散系数,扩散系数与温度之间符合Arrhenius方程。根据实验结果推算,Ir/Re复合材料在2200℃时的工作寿命为47.6小时。     

型煤微观结构的研究

通过扫描电镜对无机粘结剂工业型煤微观结构进行研究发现，煤粒表面及孔隙间均有大量的粘结剂水化形成的凝胶体和各种形态的结晶体，由于各种形态的晶体相互交插，连接形成晶体网络，将煤粒牢固粘结在一起，形成具有一定强度的型煤，凝胶体分布越均匀，晶体越发育，型煤强度越高。     

固硫剂微观结构的研究

采用扫描电子显微镜研究固硫剂微观结构表明,添加剂CaCl2和MgCl2可以改变固硫剂孔结构,使固硫剂孔隙增加,不同的添加剂作用效果不同,经CaCl2处理的CaO形成连同性好、孔径较大的沟槽;而经MgCl2处理CaO形成孔径较小的孤立圆形孔．添加剂量增加,CaO颗粒内裂隙数量增加,破裂成的碎块越细．添加剂改变固硫剂孔结构的作用机理在于碱金属或碱土金属离子的扩散迁移导致固硫剂晶体结构破坏和加热过程中的热应力共同作用．     

高岭土和煅烧高岭土的微观结构研究

采用XRF、SEM、XRD、NMR、TEM等测试手段对苏州和茂名高岭土及其650℃煅烧产物进行了研究。实验结果表明:煅烧产物由煅烧前的晶态转变成了非晶态,Al由六配位转变为四、五、六配位共存,煅烧前高岭土结构致密,煅烧后产物结构变得疏松。     

天津滨海新区软土微观结构试验研究

通过扫描电镜获取了天津滨海新区软土的微观照片,并用图像处理软件提取了软土孔隙的微观结构参数,研究表明,汉沽区、大港区和塘沽区的软土在组构特征上存在差异,这是导致其力学性质差异的主要原因.     

同质异形体SiC晶须与SiC颗粒的分离

在催化作用下利用稻壳为原料合成SiC晶须(SiCw)不可避免地产生同质异形体SiC颗粒(SiCp)．烧成料通过筛分使SiCw富集于—100目的物料中,采用反浮选使富碳的SiCp得到去除,获得纯度为85％的SiCw初产品,调整矿浆的pH值至5．2,利用SiCw与SiCp的表面性质差异,采用浮选工艺成功地将微米级的SiCw与SiCp分离出来,获得纯度大于95％的SiCw,SiCw综合回收率达到83．76％．副产品β—SiCp增强SiC基质复合材料的热压制品磨耗比为标准砂轮的49．5倍．     

液相烧结SiC陶瓷预混粉制备工艺的研究

通过喷雾造粒的方法制备液相烧结S iC陶瓷预混粉。实验考察了浆料制备及喷雾造粒工艺条件对粉料颗粒大小及其流动性的影响。分别以乙醇为溶剂,添加酚醛树脂、聚乙二醇(400)、油酸分别为粘结剂、增塑剂和润滑剂,制备出固相含量55%以上、粘度1400~1700 MPa.s的浆料进行喷雾造粒。喷雾工艺条件为:进口温度100~110℃、出口温度75~80℃、压力0.06~0.08 MPa、进料速度150~100m l/m in。得到球形实心颗粒粉料,其松装密度0.88 g/cm3,休止角33.5°,平均粒径50μm。该粉具有良好的流动性及快速填充性,可直接用于干压成型。     

SiC对等温热处理AZ91D镁合金组织的影响

对经SiC变质处理的AZ91D镁合金的铸态组织及其在半固态等温热处理过程中组织的变化进行了研究.结果表明:该合金的微观组织在等温热处理过程中经历了四个阶段,初期的快速粗化阶段、组织分离阶段、晶粒球状化阶段和最后的粗化阶段;随着等温时间的延长,未变质处理的镁合金的组织由树枝晶状变成近球状,经变质处理的镁合金组织由等轴晶变成细小的球状,继续延长等温时间,二者的组织均逐渐地合并长大.     

微波常压烧结制备SiC颗粒增强Al基复合材料研究

在不同的烧结温度(710,730,750,770,790℃)下,采用微波烧结法制备15%(vol)的SiC颗粒增强Al基复合材料。研究了烧结温度对SiC/Al复合材料的致密度、硬度和显微组织的影响。结果表明,当烧结温度为770℃时,SiC/Al复合材料的致密度和硬度均达到最大值。     

C/SiC复合材料表面抗氧化涂层的制备与性能表征

为了提高航空发动机用C/SiC复合材料抗氧化性能,采用溶胶-凝胶法合成了Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈粉末,利用等离子喷涂技术在C/SiC复合材料表面制备了Si/莫来石/Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈复合涂层;利用X射线衍射仪、扫描电镜等测试手段分析涂层的物相组成和涂层表面及截面的微观形貌;测试了涂层在1 000 ℃大气条件下的抗氧化性能。结果表明:1 000 ℃下氧化5 h,无涂层C/SiC复合材料基体失重率为30.8%,具有Si/莫来石/Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈复合涂层的C/SiC复合材料基体失重率为16.0%,表明Si/莫来石/Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈复合涂层能有效提高C/SiC复合材料的高温抗氧化性能。     

“化学炉”辅助燃烧原位合成SiC/MoSi_2复合材料

以Mo、Si和C单质粉为原料,采用自蔓延原位合成技术制备10%SiC、20%SiC(体积分数)强韧化MoSi2复合材料,并从理论上计算了自蔓延燃烧反应绝热温度.结果表明,常规自蔓延能够合成10%SiC/MoSi2复合粉体,而通过"化学炉"辅助燃烧能够合成20%SiC/MoSi2材料.复合粉末主要由MoSi2和SiC相组成,SiC颗粒分布均匀,与MoSi2基体结合良好,其断裂机理为穿晶断裂.     

助溶剂法制备硼酸铝晶须的方法与机理

硼酸铝晶须(9Al2O3.2B2O3)是一种新兴的增强材料,应用领域非常广泛。本文介绍了助溶剂法制备硼酸铝晶须的方法和机理,并对制备过程中所需的条件进行了归纳。     

不同组分对CuW合金组织及性能的影响

本试验使用热压烧结熔渗法制造三种铜钨合金触头CuW50,CuW70,CuW80。通过静态性能和电磨损性能测试,SEM及EDS分析等方法,研究合金中不同组分对材料微观组织,物理及电性能的影响。结果表明：不同组分的CuW合金连续相不同,W含量增加时,密度及硬度增加而电导率显著下降。电磨损过程中W相抑制电弧与Cu相有效导热的机理是CuW70耐电磨损性能显著优于CuW80的主要原因。     

原位无压反应烧结制备SiC-MoSi_2复合材料及其性能研究

利用原位无压反应烧结方法制备了不同配比的SiC/MoSi2复合材料,分析了烧结工艺对产物的影响,研究了原位生成的SiC颗粒对MoSi2基体材料室温力学性能和显微结构的影响.结果表明:原位反应烧结制备SiC/MoSi2的工艺是可行的,反应生成的适量SiC颗粒细化了基体晶粒,改善了其力学性能;与该工艺下制备的纯MoSi2相比,含10%SiC的SiC/MoSi2复合材料室温抗弯强度提高了181%,该复合材料的强化机制为细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶增韧和裂纹偏转.     

不同SiC含量注射成形SiCP/Cu复合材料的显微组织与力学性能

采用粉末注射成形工艺成形了SiCP/Cu复合材料,再采用溶剂脱脂、热脱脂和烧结的工艺制备了复合材料试样。研究了成形过程中复合材料显微组织的变化,并研究了烧结后的显微组织、力学性能、磨损性能。研究结果表明：SiCP/Cu复合材料在1050°C且在H2保护下烧结状况良好;复合材料的抗拉强度取决于SiC颗粒的体积分数以及其在基体中的分布状况;SiC含量为5vol.%和10vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体的界面处;SiC含量为15vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体。SiC体积分数为5%、10％、15％的SiCP/Cu复合材料的抗拉强度分别为254MPa、 291 MPa和278MPa。复合材料的力学性能随SiC含量的升高先升高后降低,而其磨损性能随SiC含量的增加而增加。