SiC/SiC复合材料制备技术研究进展

SiC/SiC复合材料具有耐高温、低密度、抗氧化、抗热震、耐烧蚀等特性,被广泛地应用于航空、航天、能源、交通等领域。简单介绍了SiC陶瓷、SiC/SiC复合材料,并综述了前驱体浸渍热解技术(PIP)、化学气相渗透技术(CVI)、浆料浸渗-热压技术(SI-HP)和反应性熔体浸渗技术(RMI)制备SiC/SiC复合材料的研究进展。     

多孔陶瓷制备技术研究进展

多孔陶瓷的制备是陶瓷材料研究的热点之一。多孔陶瓷可用作高温过滤材料、催化剂载体、燃料电池的多孔电极、生物陶瓷等。对多孔陶瓷的制备技术研究进展进行了综述,详细介绍了多孔陶瓷的分类、性能及其原理与特点,阐述了各种制备方法的优缺点。最后,展望了多孔陶瓷今后研究和应用的发展方向。     

常压烧结制备Al2O3/SiC纳米复合陶瓷及其显微结构的研究

以微米SiC颗粒和工业氧化铝为原料,采用机械混合法制备Al2O3/SiC复合粉末。将复合粉末煅烧、成型,在1 600℃,2h烧结可制备出Al2O3/SiC纳米复合陶瓷。通过XRD、DSC-TG、SEM和TEM等分析了煅烧和烧结过程中相组成的变化,烧成收缩和微观结构,结果表明:在氧化铝基体中添加80%(质量分数)平均粒径为5μm的SiC粒子,复合粉末经700℃煅烧后再成型,试样于1 600℃烧结,其相对体积质量可达93.8％。SiC粒子主要被包裹在Al2O3晶内形成“晶内型”纳米复合陶瓷。在烧结过程中由SiC氧化形成的SiO2包裹层与基质氧化铝反应形成的无定形莫来石前躯体可大大促进烧结;SiC埋料氧化形成的外壳可有效阻止烧结体内SiC的进一步氧化。     

SiC纤维强化陶瓷的制造技术、性能和应用

精密陶瓷作为继金属和塑料之后的第三代工程材料, 具有很多优异的特性。但是为了解决强度和脆性的缺点,目前最有效的方法是用纤维强化,其中以SiC纤维最受重视。其次叙述强化方法和材料,并列出所获得的结果。所列各种先进方法通过示意图加以说明,使内容具体、工艺清晰、全面。     

SiC/C遗态陶瓷的制备工艺研究

以苎麻纤维为生物模板,经溶胶-凝胶浸渍工艺获得苎麻/SiO2前驱体A和苎麻/酚醛树脂/SiO2前驱体B,在真空炉中经1 500℃碳热还原反应制备得SiC/C遗态陶瓷。采用TG-DTG、XRD和SEM等技术分别对材料的热解行为、物相构成和显微结构进行分析与表征,利用阿基米德法测定试样的显气孔率。结果表明:SiC/C遗态陶瓷继承苎麻纤维的天然结构形貌,其物相中包含有β-SiC相和石墨化程度较低的C相;由苎麻/SiO2前驱体A制备的试样组织结构疏松,界面结合较差,显气孔率高,纤维形貌更为完整;由苎麻/酚醛树脂/SiO2前驱体B制备的试样组织结构致密,界面结合较好,显气孔率低。     

多孔陶瓷在汽车尾气处理中的研究进展

多孔陶瓷因其独特结构和优异性能在汽车尾气净化领域得到广泛应用。综述了汽车尾气催化净化器载体的研究进展,着重介绍近年来为提高净化效率而新开发的多孔陶瓷载体材料,并初步展望今后的研究发展趋势。     

AZ抗弹陶瓷和SiC陶瓷抗弹性能对比研究

采用数值模拟计算和靶试验证的方式,用防护系数表征研究同等厚度的AZ(Zr O_2增韧Al_2O_3)陶瓷和Si C陶瓷制作的陶瓷复合板抗7.62 mm穿燃弹的性能。结果表明:同等厚度的AZ抗弹陶瓷和Si C陶瓷制作的陶瓷复合板抗7.62 mm穿燃弹的性能相当,用等厚度的Si C陶瓷代替AZ抗弹陶瓷制作的陶瓷复合板能减轻质量20%以上。     

先驱体法制备连续SiC纤维的特性及其应用

连续SiC纤维是制备耐高温陶瓷基复合材料的基础和关键,目前应用最多的SiC纤维主要是通过先驱体转化法制得。它具有耐高温、抗氧化、高比强度和高比模量等特性,广泛的应用于航空、航天及军事等领域。由于连续SiC纤维的战略重要地位,国内外都呈现出研究和开发连续SiC纤维的热潮,新品种纤维不断出现,纤维性能不断提升,尤其是纤维耐高温性能和抗氧化性能得到了深入的研究和大幅度的提高,耐1900℃的烧结含铝碳化硅纤维抗拉强度达到2.5GPa,有着广阔的前景。     

SiC对热压制备SiC/Ti3SiC2复合材料的影响

以钛粉、硅粉、炭黑为主要原料,利用热压烧结技术制备SiC/Ti_3SiC_2复合材料。借用扫描电镜和X射线衍射,探索SiC对复合材料的相组成、组织结构、力学性能及电导率的影响。结果表明:在25 MPa压力下,热压烧结1 500℃,可制备高致密、均匀的复合材料;SiC对提高SiC/Ti_3SiC_2复合材料的相组成、力学性能有很大影响,当碳化硅质量分数为20%,复合材料弯曲强度为373 MPa,断裂韧性为5.4 MPa·m1/2,材料性能得到明显提高;纯样Ti_3SiC_2材料的电导率最强,为4.18 MS/m。在基体中,Ti_3SiC_2层状晶粒相互交错形成连续的网状结构,Ti_3SiC_2作为导电颗粒转移的电子越多,试样电导率越高。     

SiC精细陶瓷抗激光加固材料的研究

论述了强激光与材料的相互作用 ,热破坏因素要求材料具有高的反射率和良好的烧蚀性能 ,冲量破坏要求材料具有高的断裂强度。以 Si C为代表的精细陶瓷材料 ,有着其它材料无可媲美的性能。聚碳硅烷是一种可转化为无机体的有机聚合物树脂 ,与 Si C粉末混合后采用冷等静压成型方法 ,制成 Si C精细陶瓷体 ,作为抗激光加固材料 ,其可行性研究给出满意的结果。     

烧结助剂含量对液相烧结SiC陶瓷抗氧化性的影响

利用Al2O3和La2O3作为烧结助剂,在1 950℃下用液相烧结技术成功制备SiC陶瓷,并在800℃下对该液相烧结SiC陶瓷进行氧化处理。用XRD、SEM等手段分析SiC陶瓷表面氧化产物相组成和微观结构的演变,并探讨SiC陶瓷氧化动力学规律。研究发现,SiC陶瓷氧化动力学曲线遵循抛物线规律,随着氧化时间增加,其氧化速率开始时迅速上升,其后降低,逐渐趋于平缓。     

碳化硅陶瓷的熔盐腐蚀

系统总结了碳化硅陶瓷的高温熔盐腐蚀行为,包括熔盐的化学性、腐蚀动力学、材料在腐蚀过程中的性能变化,并提出了今后提高碳化硅陶瓷耐熔盐腐蚀的研究方向.     

氧化铝陶瓷材料快速成形制备工艺

采用快速成形技术中的分层实体造型工艺制备氧化铝陶瓷材料.所用原料为平均粒度2μm的氧化铝粉末,经过轧膜法制成厚度为0.7mm的片材,热分析后可以确定脱脂工艺.烧结产物为各向异性材料,测试了材料的抗弯强度和硬度,并进行了微观组织分析.     

冷喷涂技术制备多孔钛涂层的研究

结合高速高压冷喷涂技术和真空蒸馏技术,在钛合金基体表面制备一种多孔钛涂层,并对涂层的显微结构进行研究。结果表明,多孔钛涂层的体积孔隙率达50%,孔状结构为贯通型,孔径分布范围为30~100 μm。     

液相浸渗用多孔预制体制备的研究现状

多孔预制体是用液相浸渗法制备金属基复合材料最重要的组成部分,通过调节多孔预制体的孔隙率和孔结构,可以获得不同性能和组织的金属基复合材料,即多孔预制体是保证复合材料可设计性的前提。综述了各种类型的液相浸渗用多孔预制体的制备工艺,对液相浸渗用多孔预制体制备的研究现状进行了全面的评述,分析了成形压力、烧结规范、粘结剂、造孔剂及后续处理等因素对液相浸渗用多孔预制体质量产生的影响。     

BST-BZN复相陶瓷的烧结行为和介电性能

用草酸盐共沉淀工艺制备高反应活性Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体,添加10%(质量分数)的Bi2O3·ZnNb2O6(BZN)为烧结助剂,采用传统陶瓷制备工艺制备BST-BZN复相陶瓷。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别研究BST-BZN的微观形貌和晶相组成,并测试BST-BZN复相陶瓷的介电性能参数。结果表明,添加BZN使BST的烧结温度由1350℃降低到1050℃,BST晶粒粒径约为1μm,烧结过程BZN与BST发生固溶反应,BST的XRD衍射峰向低角度偏移。BST-BZN具有良好的介电常数温度稳定性,但是由于少量Bi3+对Ba2+/Sr2+的取代、晶粒的细化、晶界相比例增多等原因导致BST-BZN可调率降低,1kV/mm的偏场作用下其可调率只有0.15%。