纳米氮化硅粉体的制备

本文用碳热还原法制备了纳米氮化硅粉体,研究了纳米氮化硅颗粒的表面形貌及其电子自旋共振谱。     

高纯氮化硅粉合成研究进展

氮化硅陶瓷是综合性能最好的结构陶瓷材料。纯度高、性能稳定且成本低廉的氮化硅粉体是影响氮化硅陶瓷性能和应用的关键。本文总结了目前常用的几种氮化硅粉体制备方法:硅粉氮化法、碳热还原法、自蔓延高温合成等,分析比较了几种方法的原理及特点,并对氮化硅粉体的未来发展进行了展望。     

酚醛树脂热分解残留碳对气压烧结氮化硅陶瓷材料的影响

在氮化硅粉料中加入酚醛树脂(PR),采用气氛压力烧结法(GPS)制备了氮化硅陶瓷,研究了酚醛树脂热分解后残留碳对氮化硅陶瓷气孔分布、微观组织和力学性能的影响.结果表明:酚醛树脂热分解后的残留碳会降低氮化硅陶瓷的抗弯强度和断裂韧性、相对密度,气孔的尺寸增大和数量增多.其原因是残留碳作为一个组元形成了富碳液相,促进Y2SiAlO5N和Al8SiC7晶相从Y-Al-Si-O-N液相中析出,并改变了玻璃相在氮化硅晶粒间分布和促进晶粒长大,同时在晶粒间留下微观孔洞.     

烧结制度对多孔氮化硅陶瓷的制备及特性的影响研究

采用碳热还原-常压烧结法制备高性能多孔氮化硅陶瓷材料,结合热力学分析和TG-DTA分析得出碳热还原反应的主要机理和起始反应温度,在此基础上分别通过三种烧结制度制备多孔氮化硅陶瓷,并利用XRD、SEM以及压汞仪研究其对结构与性能的影响。结果表明:碳热还原反应属于吸热反应,其吉布斯自由能随温度升高而降低,反应起始温度为1472℃;制得的多孔氮化硅陶瓷主要由长柱状β-Si_3N_4晶粒交错搭接而成,1200℃预烧结有利于β-Si_3N_4晶型的发育,制备的产物晶粒细小,长径比较大,组织分布均匀,晶粒结合较为紧密,其内部具备大量不规则孔隙结构,孔容为0.5538m L·g~(-1),孔隙率为48.04%,在保持较高的气孔率的同时兼具了较高的强度。     

碳热还原-常压烧结法制备多孔氮化硅陶瓷

采用SiO2和α-Si3N4在氮气中通过碳热还原-常压反应烧结法,原位反应制备了氮化硅多孔陶瓷.由于反应中存在大量的质量损失,烧结的制品为高气孔的材料.通过改变原料中α-Si3N4与SiO2和C粉的相对含量,可以形成具有细小针状结构的β-Si3N4晶粒,以此获得气孔率可控的高性能的多孔氮化硅材料.随着原料中α-Si3N4含量的增大,烧结后,样品的总质量损失逐渐减小,收缩率逐渐降低,气孔率逐渐减小,弯曲强度逐渐增大.当α-Si3N4的质量分数为50%时,碳热还原-常压反应烧结的样品中的β-Si3N4晶粒具有更高的长径比,样品气孔率为68.7%,具有优良的力学性能,弯曲强度达到37.7MPa.     

多晶硅铸锭涂层用高纯Si3 N4微粉的研究进展与展望

本文根据国内外高纯氮化硅微粉制备的研究情况,综述了硅粉直接氮化法、硅亚胺热分解法、气相反应法等几种氮化硅粉末的主要制备方法,介绍了各种制备方法在生产多晶硅铸锭涂层用氮化硅微粉的优缺点,并从产品质量、成本等角度分析比较了各种制备方法的特点,指出了制备多晶硅铸锭用氮化硅粉末的主要发展方向.     

采用两种不同烧结方法制备的氮化硅基纳米复合材料

研究探讨了将多种碳纳米结构作为氮化硅复合材料增强剂的应用。选取了具有较高说服力的碳材料用作填充剂,包括多层与单层纳米管(MWCNTs、SWCNTs)、石墨、炭黑纳米颗粒以及石墨微颗粒。这些材料以3%的质量分数分散在氮化硅基体中。高效研磨机用于基体第二相的快速分散。目前,烧结工艺的新技术[热等静压(HIP)和放电等离子烧结(SPS)]已应用于碳纳米管微结构的增强与调整,即增强氮化硅基复合材料。氮化硅基复合材料系统保留了原有系统的力学强度。为表征由两种不同烧结方法制备的复合材料,对其分别进行了弹性模量测试、硬度及断裂韧性的微压痕观察、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X-射线衍射实验。     

还原法制备石墨烯的研究进展及发展趋势

综述了还原法制备石墨烯的研究现状,主要介绍了金属还原、光催化还原、电化学还原、热还原、化学还原试剂还原等方法的研究进展,并指出了还原法制备石墨烯的发展趋势。     

氧化石墨烯还原方法的研究进展

石墨烯的制备对于石墨烯的理论研究和应用研究起着重要的作用,化学氧化还原法是制备石墨烯最为重要的方法之一。综述了近年来氧化石墨烯的还原剂还原法、高温热处理还原法、电化学还原法、溶剂热还原法、催化还原法、微波还原法等多种还原方法,分析了目前各种常用还原方法的优缺点,并进一步提出氧化石墨烯还原方法未来的几个研究方向：还原前后原子结构变化及还原机理研究;新型还原方法或多种还原方法联用的研究;还原氧化石墨烯和制备复合物同时进行的研究。     

氮化硅反应烧结的研究进展

氮化硅作为高温功能陶瓷性能优越，但将其制备成陶瓷零件比较困难，目前一般用反应烧结法制备氮化硅陶瓷零件。此外，反应烧结制备氮化硅陶瓷还具有成本低、烧结温度低、产品成型好、陶瓷高温性能好等优点。综述了氮化硅陶瓷反应烧结工艺流程和工艺的优缺点，着重介绍了氮化硅反应烧结在成型工艺、烧结工艺、原材料影响、后处理和陶瓷增韧等方面所取得的进展。