Si3N4结合SiC窑具的研究和开发

有关反应烧结Si_3N_4结合SiC方面的资料和报导甚多,但总体观之,都是从某一方面加以论述,且目前大生产较为成功的仅限于钢炉衬砖。本文通过对Si_3N_4结合SiC窑具的研究和分析及大量的文献索引,较为系统的报导了反应烧结Si_3N_4结合SiC窑具的成型、烧结过程及其缺陷,并分析了其抗氧化性能及抗热震性能。     

提高Si_3N_4结合SiC制品抗热震性的研究

分析了影响Ｓｉ３Ｎ４结合ＳｉＣ制品抗热震性的因素。研究结果表明，选择颗粒形状较好的原料、合理的颗粒级配及工艺配方是改善Ｓｉ３Ｎ４结合ＳｉＣ制品抗热震性能的根本途径，同时辅以预制裂纹，可有效地提高制品的抗热震性能。     

高炉用优质Si_3N_4结合SiC砖的生产

将SiC砂及Si粉合理搭配 ,通入纯度为99 .99%、H2 O含量小于 50× 1 0 - 6的氮气氮化烧成 ,通过一系列成熟而严格的工艺控制 ,其氮化率可达 89% ,产品的体积密度为 2 .69g·cm- 3,耐压强度达到 2 0 4MPa ,高温抗折强度达到 61 .8MPa。     

Si_3N_4-SiC材料的生产与应用

本文通过对氨化硅结合碳化硅窑具材料生产的介绍,阐述了生产工艺流程、生产工艺原理,同时综述了氮化硅结合碳化硅窑具材料近几年在国内、欧洲及世界的使用情况。作为现代窑具的替代产品,Ｓｔ３Ｎ４－ＳｉＣ具有较强的生命力。     

SiC和Si_3N_4纳米颗粒分散中的介质因素

本文以水和乙醇为介质分别对纳米 SiC和 Si_3N_4进行分散实验,以聚乙二醇和两种分子量不同的聚甲基丙烯酸铵 (PMAA－ NH4)作分散剂,通过沉降实验,研究纳米颗粒的分散效果和介质的关系。     

Si2N4结合SiC窑具材料抗氧化涂层的研究

本文针对Ｓｉ２Ｎ４结合ＳｉＣ窑具材料在９００－１１００℃易氧化的特点，研制了该材料的抗氧化涂层，并用试验验证了涂层的抗氧化性能。结果表明：抗氧化涂层的抗氧化效果十分显著，具有很好的推广价值。     

Si3N4结合SiC高速烧嘴套管的研制

以工业用绿ＳｉＣ、硅粉为主要原料，选择合适的成型方法及成型用添加剂，研制出了Ｓｉ３Ｎ４结合ＳｉＣ高速烧嘴套管。该产品经某应用单位使用，表明其质量和使用性能接近同类进口产品，可广泛应用于辊道窑和车式窑炉。     

SiC窑具材料抗氧化涂层的研究和应用

针对ＳｉＣ窑具材料易在１４００℃左右氧化的弱点,研制了既能在半成品上,又能成品上喷涂的ＳｉＣ窑具抗化涂料,并通过试验表明,使用该涂料的制品烧后不剥落,无粘瓷现象,表面色白光滑,涂层的抗氧化效果明显。     

铁精粉还原炉用Si_3N_4（Sialon）/SiC材料在H_2O—H_2—N_2气氛中热力学计算分析

根据热力学原理对Si—C—N—H—O五元系统进行了平衡状态下的相稳定性计算,绘制了在1 073 K和1 223 K下的SiC、Si_3N_4、Si_2N_2O和SiO_24个稳定相的稳定性与N_2分压和H_2O分压的关系图,即优势区域图,分析了其凝聚相的稳定区域。同时结合SEM显微结构分析氢气还原炉中Si_3N_4/SiC和Sialon/SiC制品抗H_2O—H_2—N_2气氛的侵蚀性能。     

Si和SiC的颗粒级配对Si3N4结合SiC材料坯体密度的影响

采用正交设计试验法L_(16)(2~(15))研究了Si和SiC的颗粒级配对Si_3N_4结合SiC材料坯体密度的影响,用获得的颗粒级配制得了优异的制品。     

Si3N4结合SiC窑具的研制及应用

本文根据试验确定了工艺路线,介绍了氯化烧成机理、原材料的选择及生产工艺对制品的影响,生产出的制品技术指标先进,性能优良。作为更新换代的新型窑具材料具有显著的经济效益和社会效益,有着广泛的使用价值。     

提高氮化硅结合碳化硅窑具使用性能的研究

氮化硅结合碳化硅窑具的抗热震性能被破坏、不合理的支撑方式、承重变形因素导致其使用性能降低,影响了氮化硅结合碳化硅窑具的使用寿命。本研究制备了氮化硅结合碳化硅窑具,并结合生产实际主要研究了如何提高材料的抗氧化性、抗热震性以及其他高温理化性能,使氮化硅结合碳化硅窑具使用寿命延长。     

纳米Si3N4—SiC复相陶瓷显微结构

本文系统地研究了纳米Si_3N_4-SiC复相陶瓷显微结构,观测了纳米Si_3N_4-SiC复相陶瓷中Si_3N_4、SiC粒子晶粒尺寸,研究了复合在Si_3N_4晶粒内和晶界上的SiC粒子分布情况及Si_3N_4与SiC、Si_3N_4间的相界面。     

Si_3N_4陶瓷材料的氧化行为及其抗氧化研究

研究了Si3N4陶瓷材料的氧化行为 ,同时探讨了通过表面处理使Si3N4陶瓷材料表面形成一层Si2 N2 O对其抗氧化性能的影响。实验结果表明 ,Si3N4陶瓷材料在空气中的氧化行为服从抛物线规律。另外 ,用X射线衍射分析 (XRD)和X光电子能谱 (XPS)分析验证了Si2 N2 O层的存在。由于形成了Si2 N2 O层 ,Si3N4陶瓷材料在 130 0℃下氧化 10 0h后 ,氧化增重从原来的 0 .4 2mg/cm2 降低到 0 .2 4mg/cm2 ,其抗氧化性能有了明显的提高。同时 ,表面处理后Si3N4陶瓷材料的强度也有一定的提高 ,其中室温强度从原来的62 1MPa提高到 662MPa。     

自增韧Si_3N_4陶瓷的制备与性能研究

本文对自增韧Si3N4陶瓷材料进行了研究。采用SHS合成的α-Si3N4为原料,添加复合稀土氧化物Y2O3、Al2O3,采用热压烧结制备自增韧氮化硅,热压温度为:1800℃;压力为:30MPa。研究了不同的稀土、添加剂对氮化硅自增韧效果的影响。测试了样品体积密度、抗弯强度和断裂韧性。采用SEM和XRD分析了样品的显微结构和物相组成。实验结果表明,样品的最优配比为:70%α-Si3N4,22%TiC,6%Y2O3,2%Al2O3;样品的相对密度为99.82%,抗弯强度为788.04MPa;断裂韧性为12.45MPa.m1/2。其主晶相为β-Si3N4,有较明显的长柱状晶体。     

刚玉-氮化硅-碳化硅复合材料的性能研究

以棕刚玉、氮化硅和碳化硅为原料在氧化气氛下制成试样.将试样分别在1500 ℃、1550 ℃和1600 ℃保温5 h进行埋炭处理.利用XRD、SEM和EDS等检测方法,结合热力学分析,研究了氧化气氛烧成后试样的物相变化以及高温埋炭条件下Si_3N_4的稳定性.结果表明:氧化气氛烧成后生成一种莫来石固溶体Si_6Al_(10)O_(21)N_4;高温埋炭处理后Si_3N_4和Si_6Al_(10)O_(21)N_4会部分转化为SiC,Si_3N_4向SiC明显转化的温度大于1500 ℃,Si_6Al_(10)O_(21)N_4向SiC明显转化的温度大于1550 ℃.     

利用铁尾矿合成Si3N4粉

在热力学分析的基础上,以铁尾矿为主要原料,采用碳热还原氮化法合成了Si3N4粉. 研究了合成温度和N2流量对反应过程的影响,利用X射线衍射法、扫描电镜等检测了产物的组成及显微结构. 结果表明,随着合成温度的升高,产物中Si3N4相增多,1450℃时Si3N4相最多,且晶粒多呈等轴柱状或短棒状,此温度是最佳的合成温度. N2流量增加有利于还原氮化反应进行,600 mL/min较适宜. 合成过程中SiO气体的挥发导致试样质量损失较大.     

自韧Si3N4陶瓷的高温性能特征

研究了自韧Si_3N_4的高温力学性能、氧化行为和抗热震性能。结果表明,晶界玻璃相对高温性能有重要影响,在室温～1350℃的范围内,自韧Si_3N_4的抗弯强度随温度的升高而降低,断裂韧性随温度的升高而增加;在1300～1350℃的温度范围内,自韧Si_3N_4的氧化符合抛物线规律,氧化过程主要由晶界处添加剂离子和杂质离子的扩散过程控制。由于热应力导致裂纹的产生和扩展,使得热震后材料的性能降低。     

气压烧结Si3N4球应用研究

以实际应用和批量生产为目标,采用GPS法对Si_3N_4球的烧结进行了研究。性能测试表明GPS法烧结的Si_3N_4球致密度高、材质均匀、韧性好。装配轴承实用考核使用寿命达2300小时,为金属轴承寿命的3倍多。