燃烧合成长柱状Ybα-Sialon粉体

研究了各参数对燃烧合成长柱状Ybα-Sialon相组成及形貌的影响.结果表明,不同m,n值对燃烧产物相组成有很大影响.原料中Si3N4,AlN,NH4F的增加有利于Si的氮化,同时,Si3N4和NH4F的增加使α-Sialon晶粒由柱状转变为颗粒状.燃烧合成长柱状α-Sialon的形成过程是α-Sialon首先从Yb-Si-Al-O-N液相中形核析出,然后在适宜的生长条件下择优生长,发育成长柱状晶体.     

燃烧合成长柱状Yb优．Sialon粉体

研究了各参数对燃烧合成长柱状Yb α-Sialon相组成及形貌的影响。结果表明，不同m，n值对燃烧产物相组成有很大影响。原料中Si3N4，AlN，NH4F的增加有利于Si的氮化，同时，Si3N4和NH4F的增加使α-Sialon晶粒由柱状转变为颗粒状。燃烧合成长柱状α-Sialon的形成过程是α-Sialon首先从Yb-Si-Al-O-N液相中形核析出，然后在适宜的生长条件下择优生长，发育成长柱状晶体。     

原始配方对燃烧合成Ybα-SiAlON相组成和微观形貌的影响

利用燃烧合成技术制备出单相柱状Ybα-SiAlON粉体,研究了原始配方对燃烧产物相组成和微观形貌的影响.结果表明适量添加α-Si3N4能够减少团聚,有利于N2渗透和Si粉氮化,并可获得Yb α-SiAlON柱状晶.利用α-SiAlON作稀释剂,适量添加NH4F也可获得形态发育良好的Yb α-SiAlON柱状晶.过量添加α-Si3N4和NH4F则会造成反应前期α-Si3N4过剩而部分转化为β-Si3N4,最终导致β-SiAlON的形成.     

添加氟化物燃烧合成低氧含量α-SiAlON粉体

利用氟化物引入稳定离子,通过燃烧合成技术制备出低氧含量的α-SiAlON陶瓷粉体,并且运用XRD和SEM对燃烧产物进行了表征.结果表明,与通常氧含量较高的组成相比,低氧含量组成合成出的粉体相纯度稍低,晶粒择优生长不显著,产物主要为等轴状颗粒.研究还发现,在Ca α-SiAlON系统中存在一个氧含量的门槛值,当试样的起始组成中实际氧含量低于此值时,燃烧产物中没有α-SiAlON生成.     

碳含量对Ti-Al-C系燃烧合成Ti3AlC2粉体的影响

实验表明在Ti—Al—C体系中，C含量对燃烧合成Ti3A1C2影响很大：C含量(原子分数)较低时(22．64％-28．07％)，燃烧产物主要物相为Ti2A1C；C含量较高时(29．31％-32．79％)，燃烧产物主要物相为Ti3A1C2．Ti3A1C2的燃烧合成反应温度高于Ti2A1C的燃烧温度，Ti3A1C2的生成量随燃烧反应温度升高近似呈对称分布．从反应物原料摩尔配比和热力学原理角度，探讨了不同C含量对燃烧产物组成的影响机理．     

稀释剂迭代加入对燃烧合成α-Si3N4的影响

在开发迭代燃烧合成这种新工艺的基础上,进一步研究了以迭代的方式加入稀释剂对燃烧合成Si3N4的作用和影响.研究表明,以迭代的方式加入Si3N4稀释剂,可以有效的控制燃烧反应的最高温度,能够实现以低α相含量的Si3N4粉体来制备出高α相含量的Si3N4粉体,从而使Si3N4产物的α相含量得到提高.同时发现,当稀释剂加入量x较小(x=0.375)时,稀释剂的α相含量对生成Si3N4产物的α相含量影响较大,当热力学因素和动力学因素的作用达到平衡时,产物中Si生成的α-Si3N4的转化率最高值达到89%;当加入稀释剂的量较大(如x≥0.40)时,稀释剂的这种作用不明显.适宜的稀释剂加入量x值应当在0.45左右.所得结果对工业化生产α-Si3N4粉体具有指导作用.     

低氮气压下燃烧合成Al掺杂β-SiC粉体的微波介电性能

以硅粉(Si)和炭黑(C)为原料、聚四氟乙烯(PTFE)为助燃剂、铝粉(Al)为掺杂源,在低压氮气气氛中通过燃烧合成的方法制备出Al掺杂β-SiC粉体.用XRD、SEM和EDS对其进行了表征,同时在频率8.2～12.4 GHz范围内对其进行介电常数的测试.结果表明未掺杂Al时生成富碳β-SiC粉体;当掺杂Al时并未生成AlN-SiC固溶体,而是Al原子进入到碳化硅晶格中占据硅的位置形成了Al/SiC固溶体,引起β-SiC晶格常数的逐渐增大.当Al掺杂含量为5 mol%时晶粒最小,同时出现了Al_2O_3杂质相,但是其介电常数实部和介电损耗达到最大值,同时对Al对β-SiC介电损耗的影响进行了讨论.     

添加TiAl对燃烧合成Ti3AlC2粉体的影响

采用Ti，Al和C粉末为反应物原料，研究了添加金属间化合物TiAl对燃烧合成Ti3AlC2的影响。从动力学和热力学的角度探讨了TiAl对燃烧合成Ti3AlC2的影响机理。实验结果表明，仅以单质粉末Ti，Al和碳黑为原料，按Ti3AlC2化学计量比配料，燃烧产物的主要物相是TiC，只能得到少量Ti3AlC2相，但在保持原料配比不变的情况下，在反应物原料中添加金属间化合物TiAl(20％-35％)(质量百分数)后，燃烧合成产物中Ti，AlC2的含量显著增加，成为燃烧产物的主要物相，而TiC的含量则显著减少。燃烧产物中Ti3AlC2的含量随添加TiAl量的增加而显著增多。     

添加TiC对燃烧合成Ti2AlC粉体的影响

实验表明，以Ti,Al和碳黑单质粉末为反应物原料，按Ti2AlC化学计量比为原料摩尔配比，得到的燃烧产物主晶相为Ti3AlC2，而Ti2AlC的含量很少。当保持总原料各组分配比不变，加入TiC时，燃烧产物中的Ti2AlC相却变为主晶相，而Ti3AlC2和TiC相的含量急剧减少。燃烧产物Ti2AlC相的含量随添加的TiC质量分数（0－25％）的增加而增加。从动力学和热力学的角度探讨了TiC对燃烧合成Ti2AlC的影响机理。     

稀释剂对燃烧合成ZrN的影响

探讨了一种新型的燃烧合成ＺｒＮ的工艺，该工艺的特点是用ＺｒＨ２作原料，在低压氮气下进行ＺｒＮ的燃烧合成。并讨论了其脱氢氮化机理，探索了产物相稀释剂对合成过程、产物相及产物形貌的影响。结果表明：在低压氮气下，用ＺｒＨ２燃烧合成ＺｒＮ的工艺是可行的。当产物相稀释剂的添加量为２０％～２５％，粒度与原料粒度接近时，其转化率最高，且颗粒的形貌合成前后没有改变，仍为片层状结构     

燃料量和温度对固相燃烧合成LiMn_2O_4的影响

以碳酸锰和碳酸锂为原料、淀粉为燃料,研究了温度(500, 600, 700 ℃)和燃料量(0～30%,质量分数)对固相燃烧合成尖晶石型LiMn_2O_4的影响.实验结果表明,通过固相燃烧合成方法在1 h可快速制备高纯度或单相的尖晶石型LiMn_2O_4产物.在500, 600, 700 ℃添加10%～30%淀粉时,可得到主晶相为LiMn_2O_4的产物,但600 ℃时最好.在600 ℃添加20%淀粉时,固相燃烧合成可得到单相尖晶石型LiMn_2O_4产物;在500和700 ℃淀粉量≤10%时,产物中杂相为Mn_2O_3,而淀粉量≥20%为Mn_3O_4.在600 ℃时,淀粉量达到30%产物中才有极少Mn_3O_4出现.温度较低时易生成Mn_2O_3,高温时易生成Mn_3O_4;加热温度相同时淀粉量对产物晶粒的结晶度影响不大,而淀粉量相同时,产物晶粒的结晶度随加热温度而增加.从化学热力学原理的角度探讨了不同温度和燃料量对固相燃烧合成产物组成的影响.     

TiAl3对燃烧合成Ti3AlC的影响

以单质粉末Ti，Al和碳黑为原料，研究了添加金属间化合物TiAl3对燃烧合成Ti3AlC的影响。实验结果表明，仅以单质粉末Ti，Al和碳黑为原料，按Ti3AlC化学计量比配料，燃烧产物主要物相是Ti2AlC和TiC，无Ti3AlC。但在保持原料配比不变的情况下，在反应物原料中添加金属间化合物TiAl3（0～23．5％，质量分数）后，可得到Ti3AlC相物质，其含量随TiAl3的增加而显著增多，成为燃烧产物的主要物相之一。从动力学和热力学角度探讨了TiAl3对燃烧合成Ti3AlC的影响机理。     

稀释剂对燃烧合成的ZrN的影响

探讨了一种新型的燃烧合成ＺｒＮ的工艺，该工艺的特点是用ＺｒＨ２作原料，在低压氮气下进行ＺｒＮ的燃烧合成。并讨论了其脱氮化机理，探索了产物相稀释剂对合成过程、产物相及产物形貌的影响。结果表明：在低压氮气下，用ＺｒＨ２燃烧合成ＺｒＮ的艺是可行的。当产物相稀释剂的添加量为２０％－２５％。粒度与原料粒度接近时，其转化率最高，且颗粒的形貌合成前后没有改变，仍为片层状结构。     

预设加热温度对Fe—Ti—C系低温燃烧合成的影响及燃烧合成机理探讨

采用Gleeble—1500D热模拟试验仪，就预设加热温度对55w％(Ti C) 45w％Fe压坯在大热流密度条件下燃烧合成过程的影响进行了研究。结果表明：在各预设加热温度条件下，体系的反应起始温度均在400℃以下，且随预设加热温度的升高，体系燃烧反应起始温度下降。同时讨论了在电场作用下体系燃烧合成的机理。认为：由于粉末压坯结构的不连续性，外加电场将对其产生能量有特有贡献，导致在低温条件下压坯获得巨大的能量而发生反应。     

燃烧合成方式对形成Ni_3Al的影响

为研究自蔓延和热爆两种燃烧合成方式对产物Ni3Al组织的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)观察对比了合成试样中的不同显微组织,利用X射线衍射(XRD)分析比较了合成产物相的差别,并通过透射电镜(TEM)比较了两种方式下合成相粒子析出情况。结果表明:自蔓延反应产物形成共晶组织,热爆反应则生成枝晶组织;虽然两种方式反应物的XRD分析结果相同,但是自蔓延反应产物的相峰强度显著高于热爆反应产物;热爆反应产物相粒子产生的偏聚比自蔓延反应产物相明显。     

添加燃烧合成的晶种对无压烧结Yα-SiAlON陶瓷的影响

利用燃烧合成技术成功制备出单相Y α-SiAlON粉体,酸洗除去玻璃相后以无水乙醇为介质进行超声分散.将分散后的粉体作为晶种,按照一定比例添加到原料粉末中,通过无压烧结得到致密的Yα-SiAlON陶瓷,研究了添加晶种对烧结产物的相组成和微观形貌的影响.实验结果表明,添加晶种有利于减少中间产物的生成,得到单相Y α-SiAlON,同时可以促进柱状晶的发育.     

PTFE添加剂对燃烧合成氮化硅的影响

发现了一种PTFE(聚四氟乙烯)催化剂,在其作用下,实现了在2 MPa的氮气压力下Si Nh4Cl混合粉末燃烧合成Si3N4.结果表明PTFE有效的促进了反应,产物表层的Si粉也实现了完全氮化,且合成产物中α-Si3N4的含量随着反应剂中PTFE含量的增加表现出规律性的变化.当PTFE的添加量为4%(质量分数,下同)时,可以制备出α相含量为77.7%的粒度均匀的等轴状Si3N4粉末;产物中心部位含有少量残余Si,但经过后续热处理,可以实现完全氮化.分析了产物中不同部位相组成和形貌产生差异的原因,并对PTFE作用下燃烧合成Si3N4的机制作了初步探讨.     

热处理温度对YAG粉体及其多孔陶瓷合成的影响

采用共沉淀法合成的钇铝石榴石(YAG)粉体真空烧结制备多孔陶瓷,通过分析讨论表明,YAG前驱体中绝大部分吸附水蒸发以及绝大部分Al(OH)3和Y(OH)3的分解分别转变成Al2O3和Y2O3失去离子水而产生的失重出现在600℃以下完成。YAG前驱体在1100℃下煅烧后,大量YAG晶相已经形成,而且具有完整的晶型。升高煅烧温度对晶粒尺寸和晶粒形貌的影响显著,也说明YAG粉体颗粒粒径和形貌对最终煅烧温度非常敏感。采用真空烧结技术,成功制备了孔结构均匀规整,大部分微孔径处于5μm左右,且外形保持良好的YAG多孔陶瓷,综合考虑性价比,确定YAG多孔陶瓷的烧结温度为1500℃较为适宜。     

超重力对燃烧合成NiAl金属间化合物的影响

在超重力条件下，采用Ni、Al粉末为原料，燃烧合成NiAl金属间化合物。对所得产物进行了XRD、SEM分析、密度测定和晶粒尺寸计算。结果表明：超重力下燃烧合成所得产物为单相NiAl块体材料，断口晶粒变小，密度随离心力增大而增大，晶粒尺寸随离心力增大而减小，单一块体材料中晶粒尺寸自上而下减小。     

Ti-Al-C体系中添加TiAl3对燃烧合成 Ti3AlC2粉体的影响

以单质粉末Ti,Al和碳黑为原料,按Ti3AlC2化学计量比配料,燃烧产物主要物相是TiC1,只能得到少量Ti3AlC2相,但在保持原料配比不变的情况下,在反应物原料中添加金属间化合物TiAl3(质量分数为0-23．5％),燃烧产物中Ti3AlC2的含量随添加TiAl3量的增加而显著增多,成为燃烧产物的主要物相。从热力学和动力学的角度探讨了TiAl3对燃烧合成Ti3AlC2的影响机理。