稻壳合成β—SiC晶须的工艺及机理研究

本文对稻壳合成β－ＳｉＣ晶须的工艺条件进行了研究,结果表明,温度,硅碳化对ＳｉＣ晶须转化率有较大影响,Ａｒ气流量的影响较小,在最佳工艺条件下,生成物中ＳｉＣ晶须含量可达３０％以上,并从理论上探讨了ＳｉＣ晶须的生长机理。     

稻壳制备SiC晶须及其Si3N4陶瓷复合材料的应用

本文对稻壳合成ＳｉＣ晶须进行了研究，生产了三种ＳｉＣｗ，并进行了复合Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料的研究。     

β—SiC晶须的合成及生长机理

以高岭土、超细碳粉为原料,采用碳热还原方法合成出性能良好的β—SiC晶须,并研究了碳粉加入量、烧成温度对β—SiC晶须产率的影响。结果表明,烧成温度1500～1600℃,碳粉加入量4～10％(wt)为较好的晶须合成条件。该方法制备β—SiC晶须的生长机理为“VS”机理。     

碳纤维诱导法制备SiC晶须的工艺及机理

以碳化稻壳为原料、碳纤维为诱导相制备碳化硅晶须.用X射线衍射、电子显微镜分析所制晶须的组成和形貌.结果表明:晶须依附于碳纤维生长,实现了晶须与反应残余物的自动分离.晶须为纯β-SiC晶须,直径为0.5～2 μm,长度为100～500 μm,表面光滑,在晶须中没有发现夹杂物及球晶,晶须的获得率为100%.晶须尖端平整,未出现催化剂溶球,说明晶须以气相合成机制生长.从热力学角度阐述了晶须气相结晶生长的机理.     

稻壳SiC晶须的特性与品质研究

利用现代分析仪器对稻壳法生长的ＳｉＣ晶须的结构特性进行了分析测试。结果表明：晶须品位较高，晶须外形挺直，表面光洁，长度，直径分布均匀，集中，晶须中缺陷杂质含量和以前产品相比明显降低，各项指标均已达到或接近国外同类产品标准。     

稻壳合成β-SiC晶须的中试研究及产品分析

本文对稻壳合成ＳｉＣ晶须（简称ＳｉＣｗ）的烧结中试进行了研究,验证了两种催化剂制度下的生产工艺,生产出两种形貌、结构特征不同的ＳｉＣｗ,并同美国、日本生产的ＳｉＣｗ在形貌结构、杂质含量等方面进行了比较。研究表明：中试生产的稻壳ＳｉＣｗ质量达到了国外同类产品的水平,并对ＳｉＣｗ的生长机理进行了探讨     

溶胶-凝胶和碳热还原法合成碳化硅晶须的研究

以工业硅溶胶和炭黑为主要原料，用溶胶－凝胶和碳热还原法合成了SiC晶须，获得的产物中碳化硅质量分数高于95％，碳化硅晶须质量分数高于74％，碳化硅晶须为直线形，具有光滑的表面，直径为0．2－0．5μm，长径比约为50－200，对影响碳化硅晶须产率和微观结构的主要因素进行了研究，结果表明：采取原料中碳含量稍多于理论值，并且严格控制反应温度，使得碳化硅的生成速度与碳化硅晶须的形成速度相匹配的措施对于提高产物中的碳化硅晶须含量是非常有效的。     

定向排布的SiC晶须补强Si3N4复合材料的制备

通过挤制成型和热压烧结成功地制备了具有很好的一维定向排布的ＳｉＣ晶须补强Ｓｉ３Ｎ４复合材料，并从力学上分析了挤制成型过程中流体的受力状态，使晶须定向排布的原因以及影响晶须定向度的因素。     

SiC晶须表面涂覆Al2O3的溶胶—凝胶工艺及机理

用异丙醇铝为先驱体通过溶胶-凝胶工艺成功地在SiC晶须表面涂覆了5—30nm的Al_2O_2涂层。认为SiC表面与Al(OC_2H_7)_2(OH)形成配位键并构成胶团是形成涂层的重要机制。研究了溶胶浓度、晶须预处理,晶须直径和反复涂层对涂层效果的影响。     

硼酸铝晶须的生长机理

通过高温熔剂法生成硼酸铝晶须,结合Ｘ射线分析及扫描电镜,研究了合成过程中的热力学及硼酸铝晶须的生长机理,探讨了硼酸铝晶须的生长模型．     

碳多孔体中碳化硅晶须原位生长条件的实验与模型研究

根据碳化硅晶须生长的特定驱动力要求，通过实验和建立气相传输模型研究了碳多孔体中碳化硅晶须原位生长的条件。模型和实验研究均表明：温度和多孔体表面气相组成对多孔体内的晶须原位生长起决定作用；体内附加反应可以改变晶须生长所要求的温度和表面气相条件。     

化学气相沉积碳化硅涂层缺陷形成的机制及控制

利用扫描电镜对化学气相沉积碳化硅防氧化涂层的表面和断口进行观察,探讨了涂层裂纹、涂层网状缺陷和涂层面缺陷的形成机理。从涂层沉积工艺角度出发,对涂层缺陷控制进行探索,慢速沉积对上述涂层缺陷,特别是面缺陷的控制有显著效果,能获得无面缺陷的多层涂层。氧化实验结果表明：具有慢沉积多层涂层的三维C／SiC在1300℃空气中表现为缓慢的氧化质量增加。     

SiC晶须／Y—TZP（含Al2O3）复合材料力学性能的研究

通过SiC晶须对Y-TZP陶瓷材料的补强,发现:在SiC晶须分散均匀的情况下,尽管SiC晶须的体积含量高达30％,复合材料中单斜相氧化锆的含量并不高,氧化锆的应力诱导相变仍是复合材料的主要增韧机理,复合材料的力学性能并不随着SiC晶须含量的增加而降低。在复合材料中加入氧化铝后,发现少量的氧化铝加入有利于复合材料力学性能的提高。在氧化铝重量含量为6%,SiC晶须体积含量为20%时,复合材料的强度和断裂韧性分别为:1329±13MPa和14.8±0.7MPa·m~(1/2)。但是,过多的氧化铝加入又会使复合材料的力学性能出现下降趋势。SiC晶须加入后,复合材料的高温强度和抗热震性都有明显改善。     

晶须表面涂层对SiCw／TZP陶瓷复合材料力学性能和界面结构的影响

研究了在ＳｉＣ晶须表面涂覆１０～１００ｎｍ厚的氧化铝或莫来石对１５％（ｖｏｌ）ＳｉＣｗ／２．５Ｙ－ＴＺＰ陶瓷复合材料力学性能的影响。结果表明：涂层可显改善复合材料的力学性能，其中涂覆莫来石效果最佳，室温σ１＝１４５０ＭＰａ，Ｋ１ｃ＝１７ＭＰａ·ｍ＾１／２，１０００℃下σｆ＝５２０ＭＰａ，比无涂层的复合材料力学性能分别提高了８０％，１００％和４５％。ＳＥＭ，ＴＥＭ和ＨＲＥＭ观察表明：ＳｉＣｗ表面涂     

SiC晶须增强Al2O3—TiC复相陶瓷的研究

运用品须补强和粒子弥散双重手段,对氧化铝材料的性能进行改进。比较了Al_2O_3-TiC(AT),Al_2O_3/SiC_w(As),Al_2O_3-TiC/SiC_w(ATS)材料的力学性能,证实ATS材料有明显的迭加增强增韧效果,并具有良好的高温力学性能。抗氧化实验证实,将SiC晶须加入AT中以后,材料的抗氧化性能有明显改进。从热膨胀失配角度分析和SEM显微结构观察证实,ATS材料的主要增韧机理是界面解离和裂纹偏转。