PCVD法对碳化硅陶瓷的表面改性研究

利用等离子辉光放电化学气相沉积技术（ＰＣＶＤ），控制甲烷与磋烷质量流量比、硅烷与氨质量流量比，在碳化硅基体表面分别沉积上无定形碳化硅和氨化硅薄膜，研究其膜的组成、沉积工艺、厚度等对碳化硅陶瓷的强度改性影响．在一定的沉积条件下沉积的碳化硅薄膜可以使基体强度提高２０％达到８５０ＭＰａ，沉积氮化硅薄膜使强度提高３０％达到９００ＭＰａ，改性的效果很明显．     

反应烧结碳化硅反射镜表面改性技术

为了解决新型优质光学材料-反应烧结碳化硅(RB-SiC)由SiC和要Si两相结构引起的光学表面缺陷问题,提出了反射镜表面改性方案并且从加工工艺的角度介绍了改性工艺流程.以空间反射镜的使用环境为依据,对几种适用的RB-SiC改性材料进行了较为全面的分析比较.本文采用新的离子辅助沉积碳化硅(LAD-SiC)材料为改性层,对改性层的表面形貌及部分性能进行了测试,证明IAD-siC膜层能够满足改性要求.在厚度为(6±0.5)μm的IAD-SiC膜层表面进行了一系列抛光工艺实验,文中给出了超光滑表面抛光工艺参数和实验结果.对改性层进行精抛光后,100 mm口径样片的面形精度为0.033X RMS(λ=632.8 nm),表面粗糙度优于0.5mmRMS.结果表明,本方法不仅可以很大程度提高元件表面质量,还可以进一步精修面形,为超光滑,低散射RB-Sic反射镜的加工提供了一条可行途径.     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料颗粒表面改性技术研究现状

SiC颗粒增强铝基复合材料因具有高的比强度、比刚度、耐磨性及较好的高温稳定性而被广泛应用于航空航天、电子、医疗等领域,但由于SiC颗粒高熔点、高硬度的特点以及SiC颗粒与铝基体间存在界面反应,碳化硅铝基复合材料存在加工性差、界面结合力不足等问题,已无法满足航天等领域对材料性能更高的要求,因此开展如何改善基体与颗粒之间界面情况的研究对进一步提升复合材料综合性能具有重要的科学意义。结合国内外现有研究成果,总结了SiC颗粒与铝基体界面强化机制、界面反应特点、表面改性技术原理及数值建模的发展现状,结果表明,现有经单一表面改性方法处理后的增强颗粒对铝基复合材料性能的提升程度有限,因此如何采用新的手段使复合材料性能进一步提升将成为后续研究热点,且基于有限元数值模拟方法进行复合材料设计也是必然趋势。最后针对单一强化性能提升有限的问题,提出了基于表面改性的柔性颗粒多模式强化方法,同时针对现有的技术难点展望了后续的研究方向,以期为颗粒增强复合材料的制备提供理论参考。     

碳化硅粉体表面改性对分散性能的影响研究

采用表面接枝改性的方法对碳化硅粉体进行表面改性。通过对3种改性粉的表面特性、分散稳定性能、流变性能进行比较,发现水杨酸和丙烯酰胺组合的改性剂对SiC微粉的改性效果优于单一体系。包覆后SiC粉的表面与流变特性发生很大的改变,其中水杨酸使其等电点向酸性方向移动,丙烯酰胺使其等电点向碱性方向移动,水杨酸和丙烯酰胺复合改性的SiC微粉,其等电点在两者之间移动,并在pH=12.5时,粉体有最大Zeta绝对值,Zeta电位由原始粉的30.5 mV提高到60.0 mV,所配料浆的固相含量达到57.0%(体积分数),料浆粘度为0.1 Pa.s。     

碳纤维表面含钛碳化硅涂层研究

以聚钛碳硅烷为前驱体,经高温烧成后在碳纤维表面形成含钛碳化硅涂层,该涂层由TiC、SiC混晶组成,稳定性好,致密性高且密度小,能显著改善碳纤维的抗氧化性和表面润湿性。     

大口径光学镜面超精密加工机床的研制

设计制作了最大加工直径为φ880 mm的光学镜面超精密加工机床.该机床采用大理石床身、4轴数控联动、全气浮支承和零传动结构,以实现光学球、非球及自由形面的超精密切削.介绍了机床整体结构特点和性能参数,描述了气浮电主轴、气浮直线导轨、直驱回转工作台等关键技术及部件.该机床主轴回转精度0.05μm,直线伺服轴分辨力1.25 nm,回转工作台角位移分辨力0.009.″在硬铝和无氧铜材料上分别加工出了面形精度0.5μm、表面粗糙度5 nm的φ400 mm球面和面形精度0.5μm/φ100 mm、表面粗糙度8 nm的非球形面.     

钛的镜面加工

日本TDC公司成功开发出表面粗糙度在3nm以下的纯钛超精密镜面加工技术，并开始应用于牙科镜等。该公司是对不锈钢等特殊钢、铜等有色金属、难熔金属、陶瓷、玻璃、树脂等进行镜面加工的公司。能进行表面粗糙度为Inm、平面度为0．1um的超精细镜面加工。但对纯钛进行粗糙度3nm以下的加工在日本还尚属首次。纯钛制的牙科镜是在对内部难见的牙齿照相时用来进行反光的。与目前主要使用的不锈钢牙科镜相比，纯钛牙科镜不易使人过敏，且不易模糊，即使模糊也可马上被消除。因此需求正在逐渐增加。     

我国600m直径碳化硅主镜光学加工获突破

上海技物所公共技术研究室经过一年艰苦攻关,在型号任务600mm直径碳化硅主镜光学加工取得突破,根据光学精度特性分析和检测,其面形精度、表面粗糙度、焦距等关键参数均达到或优于设计要求,特别是面形精度实测为1／8λ（pv）、0．014λ（rms）,已达到国内先进水平。     

光学镜面化学镀银中的敏化工艺研究

介绍了光学镜面化学镀银工艺的基本流程及对膜层质量影响较大的敏化工序的原理和工艺,并对该工序中的喷水量进行了理论计算和实验验证。对一块Φ365mm口径的次镜进行镀膜实验。实验结果表明,均匀喷雾35s左右能洗净敏化液中的Cl-,并使水解生成的Sn(OH)2胶体均匀残留于镜面,镀制的Ag膜层质量较好。膜层检测结果为:反射率为92%,厚度为60nm,对面形的影响:PV=λ/45,RMS=λ/250,满足该次镜的检测精度要求。     

KH-550硅烷偶联剂对半导体制造用碳化硅粉体表面的改性研究

采用KH-550硅烷偶联剂对SiC粉体进行改性,研究了影响SiC粉体改性的各种因素,从而确定出改性最佳工艺参数,并对制备的改性粉体进行表征,分析了改性对SiC料浆分散稳定性的影响。结果表明,SiC微粉经偶联剂处理后没有改变原始SiC微粉的物相结构,只是改变了其在水中的胶体性质;微粉团聚现象减少,分散性得到改善;改性SiC微粉与原始SiC微粉相比,表面特性发生很大变化,Zeta电位值显著提高,悬浮液的分散稳定性得到明显改善。     

碳化硅反射镜技术的研究现状

介绍了碳化硅作为最有发展前途的新型反射镜材料的特点,阐述了碳化硅反射镜的轻量化设计、坯体制备、涂层、镜面光学加工和光学检测技术的特点和国内外研究现状,以及世界各国SiC反射镜的应用.     

SiC粉体表面性质及其浆料流变性质研究

研究了两种不同来源的SiC粉体的表面性质及其浆料的流变性质．发现尽管两种粉体的粒径分布相近,形貌相似,但由于粉体表面性质的差别导致两种粉体形成的浆料有不同的流变性质．其中SiC－1粉体需添加分散剂PEI形成稳定浆料,其最高固体含量为40vol％,而SiC－2仅依靠调节浆料的pH至10左右即可以获得固体含量高达55vol％的稳定浆料．     

碳化硅基复合材料

碳化硅材料具有优良的高温力学性能和高比强度，通过粒子、晶须、纤维以及自增强等各种补强技术构成的碳化硅基复合材料已经成为当前陶瓷及其复合材料研究的一大热点，可望在航空航天、复合装甲、热引擎、汽车、机械、化工、能源等领域中得到广泛应用。本文就近十年来这方面的研究和发展加以综述。     

SiC颗粒的表面修饰及结构表征

利用简单的化学镀方法,实现了SiC颗粒的表面化学修饰.通过对酸性、碱性修饰液的比较研究,证实在相同条件下,碱性镀液的修饰效果较好;采用SEM,TEM,EDS和XRD,对修饰前、后的SiCP的物相、晶形、成分等进行了研究,初步表征了Ni/SiC颗粒复合粒子的微结构;并考察了热处理对修饰后SiC颗粒的影响.     

晶硅切割废料在碳化硅及其复合材料中的应用进展

光伏产业晶硅切割废料的传统回收工艺复杂且高纯硅的分离难度大、回收率低.而将废料提纯后直接制备碳化硅及其复合材料不仅方法简单、有效避开了硅难于分离的问题,且废料利用充分、制品多样化.从利用废料制备碳化硅粉体、碳化硅致密陶瓷、碳化硅多孔陶瓷、碳化硅/氮化硅复合材料、碳化硅基高温红外发射涂料以及碳化硅颗粒增强合金等方面综述了这一方向的研究进展,并基于该领域存在的一些主要问题,对未来的研究提出了几点建议.     

碳化硅晶须发展及应用概况

综合论述了ＳｉＣ晶须的高强，高硬，高化学稳定性以及其耐磨耐腐蚀和良好的抗高温氧化性等特点；评述了ＳｉＣ晶须的各种合成方法和国内外发展应用状况。     

碳化硅高温压力传感器的研究进展与展望

碳化硅材料由于其优良的电学、机械和化学特性,在开发适用于高温恶劣环境下的压力传感器等领域,有着广阔的应用前景,逐渐为人们所重视。简单介绍了碳化硅的材料特性,阐述了国外碳化硅高温压力传感器的最新发展成果,比较了电容式、压阻式和光学结构压力传感器的结构、特点,总结了我国碳化硅压力传感器发展问题与挑战。     

表面处理对碳化硅泡沫陶瓷挂浆性能的影响

采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅泡沫陶瓷时, 通过对聚氨脂泡沫进行不同改性剂的表面处理来改善其挂浆性能, 利用一种更加合理的表征方法, 即测量挂浆后泡沫陶瓷素坯孔筋尺寸和表征孔筋挂浆后形貌来衡量挂浆性能. 试验结果表明, 在所选用的四种改性剂中, 羧甲基纤维素(CMC)的改性作用最好, 其次是硅溶胶, 而聚乙烯醇(PVA)效果最差. CMC的改性效果主要来源于pH值>7 条件下形成的疏水基团与有机泡沫结合而亲水基团与水基浆料结合的结构, 这种结构可以显著改善有机泡沫与水基浆料的润湿性.     

Corrosion Characteristics of Silicon Carbide and Silicon Nitride

The present work is a review of the substantial effort that has been made to measure and understand the effects of corrosion with respect to the properties, performance, and durability of various forms of silicon carbide and silicon nitride. The review encompasses corrosion in diverse environments, usually at temperatures of 1000 °C or higher. The environments include dry and moist oxygen, mixtures of hot gaseous vapors, molten salts, molten metals, and complex environments pertaining to coal ashes and slags.     

国内外碳化硅反射镜及系统研究进展

对几种常用反射镜材料的物理性能进行了比较,对最有发展前途的反射镜材料--碳化硅的诸多特点进行了归纳,详细介绍了国内外碳化硅反射镜制备、加工方面的研究进展以及碳化硅系统的研究现状,并对今后碳化硅反射镜及系统的发展做了简要评述.