磨加工及残余应力对氮化硅陶瓷强度的影响

利用X-射线衍射方法测量了经不同磨削的氮化硅陶瓷表面残余应力及其对抗弯强度的影响。结果表明，磨削工艺所引入的残余应力是拉应力，对陶瓷抗弯强度有显著降低。     

Al2O3陶瓷表面加工残余应力的研究

讨论了四种不同的工艺对Al2O3-TiC复相陶瓷进行表面处理,以改变其表面残余应力分布状态。利用扫描电子显嫩镜(SEM)观察试样的表面形貌;采用非破坏性的X射线衍射sin^2ψ法,对不同工艺条件下的残余应力进行了测试研究。结果表明：在本研究条件下,经平面磨处理后．试样表面赴于拉应力状态;经工具磨处理后,试样表面处于压应力状态;经抛光处理后,残余应力值均有所减小。这对于提高陶瓷材料的强度和耐磨性具有重要的意义。     

X射线法测残余应力的表面处理技术研究

本文研究了Ｘ射线残余应力测试中，表面处理所形成的附加应力层的分布，对去除该应力层所用的电解抛光工艺参数进行了探讨，回归了电解抛光方程式；并结合现场测试条件，提供了最佳抛光电流密度。     

Al2O3-TiC复相陶瓷表面残余应力的研究

本论文应用4种不同的工艺对Al2O3-TiC复相陶瓷进行表面处理,以改变其表面残余应力分布状态。利用扫捕电子显微镜(SEM)观察试样的表面形貌;采用非破坏性的X射线衍射法,对不同工艺条件下的残余应力进行测试研究。结果表明：在本研究条件下,经平面磨处理后．试样表面处于拉应力状态;经工具磨处理后,试样表面处于压应力状态;经抛光处理后,残余应力值均有所减小、这对于提高陶瓷材料的强度和耐磨性具有重要的意义。     

烧结助剂对氮化硅陶瓷高温性能的影响

研究了不同系统烧结添加剂及其用量对氮化硅陶瓷高温力学性能的影响。所获结果表明，添加Ｌａ２Ｏ３和Ｙ２Ｏ３的氮化硅材料具有好的高温抗弯强度，从室温至１３７０℃高温保持不变。     

静载多点压痕对氮化硅陶瓷强度的影响

本文在对XJM－1型磨片机进行改装的基础上研究了静载多点压痕对氮化硅陶瓷强度的影响。实验发现：与原始强度相比,静载多点压痕后的氮化硅强度有所降低;强度与多点压痕荷载之间的关系曲线出现一极大值。分析后表明：表面残余应力与裂纹尺寸是影响陶瓷材料强度的两个主要因素,它们的变化将对陶瓷材料强度产生直接影响。     

烧结温度对氮化硅陶瓷球显微结构和力学性能的影响

以α-Si3N4粉为原料,纳米级Y2O3和Al2O3为烧结助剂,采用气压烧结工艺制备氮化硅陶瓷球,研究了烧结温度对陶瓷球显微结构及力学性能的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,陶瓷球的维氏硬度和压碎强度先提高后降低,断裂韧性不断提高.烧结温度为1780℃的陶瓷球综合力学性能最佳,其相对密度达到了99％,维氏硬度、断裂韧...     

混料方式对氮化硅陶瓷力学性能和显微结构的影响

借助扫描电镜、透射电镜、高分辨电镜、能量分散X射线等分析手段,研究了无压烧结氮化硅陶瓷材料的力学性能和显微结构,着重比较了粉料混合方式对材料力学性能和显微结构的影响。研究结果表明:行星式球磨机强化球磨混料可以有效地改善陶瓷粉料的混和效果,使烧结助剂均匀分布,抑制了晶粒的异常长大,有利于均匀结构的形成,力学性能也有不同程度的提高,而采用普通球磨混料方式制备的材料在局部区域产生晶粒异常长大情况。强化球磨混料制备氮化硅陶瓷的弯曲强度高达1.06GPa,Rockwell硬度达92,Vickers硬度达14.2GPa,断裂韧性达6.6MPa·m1/2。     

烧结助剂对氮化硅陶瓷热导率和力学性能的影响

以氮化硅(α相≥95%,平均粒径0.5μm)为原料,添加MgO–Y₂O₃为复合烧结助剂,采用气压烧结技术制备了β相高导热氮化硅陶瓷。研究和讨论了烧结助剂含量和比例对氮化硅陶瓷致密化过程、热导率、力学性能和显微结构的影响。结果表明:当烧结助剂添加量为5%MgO+4%Y₂O₃时,使用气压烧结在1 890℃烧结2 h,试样的热导率可达到85.96 W·m^–1K^–1,抗弯强度达到873 MPa,断裂韧性为8.39 MPa·m^1/2;在烧结过程中Y₂O₃与Si₃N₄反应形成化合物固定在晶界处,减少了固溶进氮化硅晶格中氧的含量,起到了净化氮化硅晶格的作用,提高了烧结试样的热导率;过量的MgO或Y₂O₃在烧结过程中形成的化合物残留在晶界处,降低了材料的力学性能和热导率。     

氮化硅轴承球表面层残余应力的形成机理及试验研究

本文论述了烧结热应力及研磨加工对氮化硅轴承球表面残余应力的影响机理.通过比容积测定,对氮化硅轴承球表面残余应力分布进行了分析计算,并就研磨加工对氮化硅轴承球表面残余应力的影响进行了试验研究.     

Si3N4陶瓷烧结中烧结助剂的研究进展

研究了多种烧结助剂对氮化硅烧结性能和烧结过程的影响.研究表明,多组分助剂比单一组分助剂对氮化硅的助烧效果好,其中稀土氧化物和MgO-Al2O3-SiO2体系比较受重视.     

氮化硅低温转化合成碳化硅晶须研究

对氮化硅转化法制备碳化硅晶须的反应过程进行了热力学分析;采用氮化硅为硅源,石墨、活性炭和炭黑为碳源,氧化硼作为催化剂,利用氮化硅转化法分别在1500 ℃、1550 ℃、1600 ℃合成碳化硅晶须,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析合成晶须的特征.结果表明:合成反应在1450℃以上可以发生,且随着温度的升高,平衡常数急剧增加,SiC晶须直径变大;以活性炭和炭黑等较高活性的碳源代替石墨可以提高晶须的质量和生成量,通过对晶须合成过程的分析,推测晶须的生长属于螺旋位错生长机理.     

Si3N4／Si3N4陶瓷连接的研究进展

本文综述了Ｓｉ３Ｎ４／Ｓｉ３Ｎ４陶瓷连接的研究现状，论述不同连接工艺对接头强度的影响。     

硝酸盐烧结助剂对氮化硅陶瓷材料力学性能的影响

选用硝酸盐（Ａｌ（ＮＯ３）３·９Ｈ２Ｏ及Ｙ（ＮＯ３）３·６Ｈ２Ｏ）作为Ｓｉ３Ｎ４陶瓷烧结助剂替代传统的氧化物（Ａｌ２Ｏ３及Ｙ２Ｏ３）粉末助剂。利用硝酸盐易分解且易溶于酒精的特性,采用球磨混料、煅烧、再球磨工艺使烧结助剂在烧结体中弥散分布,从而使Ｓｉ３Ｎ４陶瓷更加致密,性能更加优越。通过对新旧两种工艺制作的Ｓｉ３Ｎ４瓷试样进行ＳＥＭ的图象观察分析及对硬度、抗弯、断裂韧性等力学性能的测试表明,本工艺在各方面都取得了良好的效果。     

Stress Heterogeneity Effect on the Strength of Silicon Nitride

The experiments reported in this paper demonstrate the causes of the failure of monolithic ceramics. The specimens are made of silicon nitride and tested at room temperature. The stress field within the specimen is different for each of four series of tests that have been conducted. Fractographic observations have also been made to identify the causes of the failures. A size effect analysis is performed.     

高强度低介电氮化硅陶瓷的制备及性能研究

采用氮化硅（Si3N4）、氮化硼（BN）等原料,通过气氛压力烧结工艺（GPS）研制出了高强度低介电Si3N4基复合陶瓷材料。研究了Si3N4加入量对复合材料力学和介电性能的影响,分析了该材料的显微结构特点。实验结果表明：通过加入27％Si3N4制备的氮化硅基复合材料,其室温抗弯强度（σRT）为366MPa,介电常数（ε）为5．2,介电损耗（tanδ）为9×10^-3。     

氮化硅陶瓷的熔盐腐蚀研究进展

氮化硅陶瓷具有优良的高温性能,广泛应用于各种高温部件中,但由于在高温时氮化硅在热力学上不稳定,易和环境介质反应产生腐蚀失效,因此氮化硅陶瓷抗腐蚀性能研究近年越来越得到重视。本文简述了氮化硅陶瓷熔盐腐蚀的背景及腐蚀性能测试方法,对氮化硅陶瓷在多种钠盐中的熔盐腐蚀机理、动力学研究等进行归纳总结,并对今后提高氮化硅陶瓷抗腐蚀性能研究提出了建议。     

愈合温度对SiC/Si3N4复合材料强度的影响

用压痕法,在SiC/Si3N4复合陶瓷试样表面引入裂纹,对含有裂纹的试样进行愈合处理,来研究温度对材料抗弯强度的影响规律.结果表明,经1300℃保温4h愈合处理后,抗弯强度恢复至647.5MPa,与完好试样的抗弯强度值(685.5MPa)非常接近.