烧结助剂含量对氮化硅陶瓷球致密化和力学性能的影响

以α-Si3 N4粉为原料,纳米级Y2 O3和Al2 O3为烧结助剂,采用气压烧结工艺制备氮化硅陶瓷球,研究了烧结助剂含量对氮化硅陶瓷球致密化及力学性能的影响.结果表明:随着烧结助剂含量的增加,氮化硅陶瓷球的相对密度逐渐增大,维氏硬度逐渐降低,断裂韧性不断提高;烧结温度为1750℃时,烧结助剂含量为8％的氮化硅陶瓷球综...     

原材料粉末对氮化硅陶瓷球性能的影响

分别采用国产和进口氮化硅原材料粉末制备不同规格的氮化硅陶瓷球,研究原材料粉末对氮化硅陶瓷材料力学性能、烧结致密化、组织结构和陶瓷球表面质量的影响。结果表明:随着氮化硅陶瓷球尺寸增大,原材料粉末对陶瓷球质量影响增大;对于大尺寸陶瓷球,使用进口原材料粉末能明显提高材料的力学性能、组织均匀性,能够促进烧结致密化,提高陶瓷球表面质量。     

氮化硅陶瓷球制备技术的研究进展

氮化硅(Si₃N₄)陶瓷被称为理想的“轴承材料”,由该材料制备的氮化硅陶瓷轴承球可提高轴承的性能,现已广泛应用于各种高精度高转速机床、地铁、航天发动机和石油化工机械等领域。介绍了氮化硅陶瓷球的发展历程,简述了氮化硅陶瓷球国内外的现状,并从原料、成型、烧结和加工四个方面论述氮化硅陶瓷球的制备技术。     

陶瓷球毛坯摇摆式精整技术的研究

为了提高陶瓷球的加工效率,提出了一种陶瓷球预烧结毛坯的摇摆式精整加工技术,该技术通过下盘旋转运动及上盘左右摆动来主动驱动陶瓷球毛坯,使之获得均匀研磨,旨在快速消除预烧结毛坯球圆度误差,提高烧结后毛坯球的精度,从而减小烧结后毛坯球的加工余量。运动分析和仿真结果表明,预烧结毛坯球表面上每一点都能被均匀研磨,具有较好的研磨等概率性。对氮化硅预烧结毛坯球进行了加工实验,结果表明该方式下预烧结毛坯球材料去除率达到0.69mm/h,可在1h内将毛坯球圆度误差从196μm迅速修正到6μm以下,并且具有良好的直径和圆度一致性,偏差分别不超过19μm和4μm。     

振动热压烧结炉的设计研究

介绍了一种自主研发的用于难烧结陶瓷(如氮化铝、氮化硅、透明陶瓷等)的新型烧结设备——振动热压烧结炉,叙述了振动烧结炉的构成、主要指标、性能参数、振动烧结原理及振动烧结控制原理等。     

常压下制备氮化硅陶瓷材料的研究

研究了以硅粉为原料，以碳粉、氧化铝和氧化钇作添加剂，在常压下，采用反应烧结工艺制备氮化硅陶瓷。结果表明：在1380℃下，加入2%Al2O3 8%Y2O3，在氮气气氛中可得到以B—Si3N4为主的氮化硅陶瓷。     

烧结技术对氮化硅基陶瓷显微结构和性能的影响

研究了烧结技术对氮化硅陶瓷显微结构和力学性能的影响。合适的工艺参数能促使β-Si3N4柱状晶生长,长径比增大,使材料的抗弯强度和断裂韧性增加。     

超细晶氮化硅陶瓷超塑成形研究

以非晶氮化硅纳米陶瓷粉体为初始材料,以纳米氧化钇和氧化铝为添加剂液相烧结获得超塑性陶瓷块体材料,在成形速率为0.2mm/min,温度为1550℃的条件下,实现氮化硅陶瓷的超塑性成形.对室温和高温断口形貌分析表明氮化硅陶瓷的室温和高温断裂方式均为沿晶断裂,在室温断口上存在大量的细小白色氮化硅颗粒,而高温断口上却几乎不存在这样的颗粒.成形前,烧结体仅有少量的微小缺陷,成形后则以这些烧结缺陷为"核心"形成了大量的"空洞集团".     

碳化硅增强氮化硅陶瓷复合材料的制备与表征

为了增加陶瓷球的韧性和耐磨性,提高轴承的抗冲击能力,在氮化硅中掺杂碳化硅,将硅粉、碳粉按一定比例混合,在氮气环境下采用自蔓延高温合成技术烧结,用热压烧结法制备不同碳含量的复合陶瓷,并通过试验研究其性能。结果表明:在氮化硅基陶瓷中掺杂质量分数为5%的碳化硅能改善晶界,有效抑制陶瓷球疲劳裂纹的扩展,材料韧性提高19. 23%,磨损率降低20. 83%,陶瓷轴承的抗冲击性能大大提高。     

氮化硅陶瓷球研磨液的机理研究

氮化硅陶瓷球是混合轴承中的关键元件，对于氮化硅陶瓷球的研磨加工，研磨液的选用是获得高质量加工表面的关键因素之一。文中简述了陶瓷球的特性和成球原理，理论分析了陶瓷球在研磨加工过程中的材料去除理论。对研磨液的成分及作用进行分析，对研磨液的作用机理进行分类，为配制氮化硅陶瓷球专用研磨液提供理论基础。     

高精度氮化硅陶瓷球批量加工研磨工艺研究

为解决高精度氮化硅陶瓷球批量研磨加工的问题,将超精密研磨技术应用到氮化硅陶瓷球的加工实验中.开展了研磨过程的分析,建立了不同研磨阶段陶瓷球球度、表面质量及材料去除率与所选不同大小粒度磨料之间的关系,并提出了对比分析的方法,在通过专业设备检测的基础上对成品球球度、表面粗糙度和振动值进行了评价.研究结果表明,氮化硅陶瓷球能够批量生产且球度达到0.062μm以下,表面粗糙度达到1.48 nm以下,振动值达到24 dB以下,实现了批量生产G3级氮化硅陶瓷球的目的.     

氮化硅基陶瓷刀具材料力学性能和显微结构的研究

研究了混料介质、超声分散、烧结助剂以及纳米第二相颗粒对自增韧氮化硅陶瓷刀具材料的显微结构和力学性能的影响。结果发现:加入5%Y_2O_3+5%La_2O_3+5%CeO_2烧结助剂的Si_3N_4粉体,以水作为混料介质并对混合浆料进行超声分散处理后,在温度为1700~1800℃下、保温40min、压力30MPa条件下热压烧结,材料的综合力学性能较好,抗弯强度可达1002·1Mpa,断裂韧性达8·2MPa·m1/2,硬度13·56GPa。SEM试验表明材料的显微组织结构均匀,β-Si_3N_4呈现长棒状交错排列;添加纳米TiC7N3第二相颗粒的氮化硅基陶瓷刀具材料后,β-Si_3N_4的长径比明显减小,晶界中嵌入了第二相粒子,材料的抗弯强度有所降低,但硬度和韧性则有所升高。     

气氛加压烧结氮化硅陶瓷气门导管

采用气氛加压烧结技术制备了高性能氮化硅陶瓷材料，其室温抗弯强度和断裂韧性分别为７００－８００ＭＰａ和７－８ＭＰａ．ｍ＾１／２。用该材料研制成的氮化硅陶瓷气门导管装配在无水冷发动机中试验性能良好，经７００ｈ台架试验考核后，在沙漠车上完成了１１２００ｋｍ以上的道路试验。     

选择性激光烧结陶瓷粉末机理初探

综述了烧结过程、烧结原动力,研究了选区激光烧结复合陶瓷粉末的烧结性能。结果表明,通过合理控制激光工艺参数（特别是激光功率和扫描速度）,能顺利实现粉末烧结成形,且无明显的“球化”效应和翘曲变形。扫描电镜分析证实,此复合粉末体系的激光烧结是基于液相烧结机制,表面自由能的改变是其烧结的原动力。     

特殊服役条件对全陶瓷球轴承辐射噪声的影响

利用轴承强化寿命试验机和轴承振动试验机对不同服役条件下全陶瓷球轴承辐射噪声进行测试,分析了全陶瓷球轴承在重载、冲击载荷、干摩擦状态以及低温环境下的辐射噪声。结果表明：重载和冲击载荷对全陶瓷球轴承辐射噪声有较大的影响,适当的径向载荷可以减小全陶瓷球轴承的辐射噪声;润滑状态改变对全陶瓷球轴承辐射噪声的影响比混合陶瓷球轴承小;全陶瓷球轴承的球为氮化硅、套圈为氧化锆时比球和套圈均为氮化硅时辐射噪声有更高的温度敏感性,结构尺寸和球数也是影响辐射噪声的重要因素。     

造粒粉体松装密度对氮化硅陶瓷球烧结致密化的影响北大核心

以α-Si_(3)N_(4)粉为原料,Y_(2)O_(3),Al_(2)O_(3)为烧结助剂,通过控制喷雾干燥塔进口温度、喷片孔径制备不同松装密度的造粒粉体,采用气压烧结工艺制备Si_(3)N_(4)陶瓷球,研究造粒粉体松装密度对Si_(3)N_(4)陶瓷球烧结致密化的影响。结果表明:随造粒粉体松装密度的增大,Si_(3)N_(4)陶瓷球致密化程度先增大后减小;当松装密度为0.89 g/cm^(3)时,Si_(3)N_(4)陶瓷球显微气孔最少,致密化水平最好,致密化程度最高,力学性能最优,其抗弯强度为995 MPa,压碎载荷比为67%,断裂韧性为6.41 MPa·m^(1/2),维氏硬度为1505 HV_(10)。     

微波烧结对陶瓷材料密度影响的探究

不同的烧结温度会导致陶瓷的致密度不同,本文以不同烧结时间下的陶瓷为研究对象,对其致密度的不同进行分析,进而讨论其中的原因,并对陶瓷的相关密度测量的方法进行分析,进而展望陶瓷的发展。     

覆膜陶瓷粉末激光烧结成形技术试验研究

介绍覆膜陶瓷粉末激光烧结成形技术的基本原理。利用变长线激光烧结快速成形机对覆膜陶瓷粉末进行了烧结成形试验,研究了激光功率、扫描速度、预热温度、激光线束长度等工艺参数对烧结成形性能的影响。     

烧结温度对ZnO压敏陶瓷电性能的影响

为了获得高电位梯度氧化锌压敏电阻片,采用了传统陶瓷烧结工艺制备ZnO压敏电阻,研究不同烧结温度(1135~1155℃)对ZnO压敏电阻器电性能的影响。实验结果表明,随着烧结温度的增加,ZnO压敏陶瓷的晶粒尺寸增大,电位梯度降低且致密度提高。烧结温度为1135℃时,压敏电阻的电位梯度高达329V/mm,漏电流为8μA,致密度为96.4%。当烧结温度为1140℃时,压敏电阻的电位梯度为301V/mm,漏电流为4μA,致密度为96.6%。通过比较烧结温度为1135℃和1140℃的实验结果,发现烧结温度为1140℃时,ZnO压敏陶瓷的综合电性能达到最佳。     

水基干压成型高导热氮化硅陶瓷的结构和性能

以α-Si₃N₄、β-Si₃N₄、MgO、Y₂O₃为原材料，利用以水为分散介质的水基干压成型工艺在不同温度(1 750,1 850℃)下烧结制备高导热氮化硅陶瓷，研究了不同烧结温度下陶瓷的结构、力学性能和热导率，并与以无水乙醇作为分散介质的非水基干压成型氮化硅陶瓷进行对比。结果表明：陶瓷的晶粒均呈长柱状，并且零散的粗大晶粒周围分布着较多的细长晶粒，呈双模式组织结构；1 750,1 850℃烧结温度下水基干压成型陶瓷的抗弯强度分别为555.7,747.5 MPa,断裂韧度分别为8.14,8.25 MPa·m^1/2,均略低于非水基干压成型陶瓷，相对密度分别为99.00%,99.58%,平均晶粒尺寸分别为1.06,1.27μm,热导率分别为65.70,75.54 W·m^-1·K^-1,均略高于非水基干压成型陶瓷。