长柱状β-Si3N4晶粒与SiC晶须在层状Si3N4/BN复合材料中的作用

用SiC晶须和长柱状β－Si3N4对Si3N4/BN层状材料的基体层和分隔层进行了强化,轧膜工艺对SiC晶须和原料中存在的少量β－Si3N4晶粒有一定的定向作用,而基体层中定向分布的SiC晶须和长柱状的β－Si3N4晶粒对基体层的强讳论作用类似于块体材料,其抗弯强度和断裂韧性的提高幅度都大于50％,分隔层中β－Si3N4的定向度较差,但这利利于形成网状结构,在分隔层中起到骨架的作用,同时还可以增加裂纹的扩展长度,改善分隔层与基体层的界面结合状态,最终得到性能最佳的材料的成分为Si3N4 20wt%SiC晶须（基体层）,BN＋15vol%β-SiN4（分隔层）,其断裂功可达4820J／m2,抗弯强度仍可保持在650Mpa。β     

流延法制备Si3N4块体及Si3N4／BN层状材料

采用流延法制备了Ｓｉ３Ｎ４块体及Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ层状材料。流延法已经在陶瓷的制备工艺中得到了广泛的应用,但是很少用于Ｓｉ３Ｎ４体系,尤其是水基流延法。用流延法制备Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ层状材料时,可以较为容易的控制坯片的厚度,得到性能稳定的层状材料。     

Si3N4／BN纤维独石陶瓷阻力曲线的研究

通过压痕小裂纹直接量测法获得Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ纤维独石陶瓷的阻力曲线，采用指数经验公式拟合处理了实验数据解释了拟全参数的物理意义。对纤维独石陶瓷阻力曲线所具有的独特的阶梯状进行了分析。     

烧结助剂对Si3N4/BN层状复合陶瓷结构与性能的影响

研究了MgO-Y₂O₃-Al₂O₃体系(相应的层状复合陶瓷试样记为A)、Y₂O₃-Al₂O₃体系(相应的层状复合陶瓷试样记为B)及La₂O₃-Y₂O₃-Al₂O₃体系(相应的层状复合陶瓷试样记为C)烧结助剂对Si₃N₄/BN层状复合陶瓷结构与性能的影响.研究表明:在相同的烧结工艺下,试样A、B、C的抗弯强度分别为700、630、610MPa,断裂功分别为2100、1600、3100J/m².试样A、B以脆性断裂为主,裂纹偏转现象不明显,而试样C的载荷-位移曲线显示了明显的“伪塑性”特征,裂纹的偏转与扩展现象明显.试样A中Si₃N₄晶粒大小不均且长径比较小,而试样C中长柱状Si₃N₄晶粒发育完善,有较大的长径比.     

放电等离子快速烧结SiC晶须增强Si3N4BN层状复合材料

采用放电等离子烧结技术(SPS)快速烧结了SiC晶须增强的Si₃N₄/BN层状复合材料.利用SPS技术,在烧结温度为1650℃、保温15min的条件下,材料的密度可达3.18g/cm³,抗弯强度高达600MPa,断裂功达到3500J/m².研究表明:特殊的层状结构、SiC晶须的拔出与折断是材料断裂功提高的主要原因.X射线衍射及扫描电子显微镜研究表明:α-Si₃N₄已经在短短的烧结过程中全部转变成长柱状的β-Si₃N₄,并且长柱状的β-Si₃N₄和SiC晶须具有明显的织构.     

放电等离子快速烧结SiC晶须增强Si3N4BN层状复合材料

采用放电等离子烧结技术（SPS）快速烧结了SiC晶须增强的Si3N4/BN层状复合材料。利用SPS技术，在烧结温度为1650℃，保温15min的条件下，材料的密度可达3．18g/cm^3, 抗弯强度高达600MPa，断裂功达到3500J/m^2。研究表明；特殊的层状结构，SiC晶须的拔出与折断是材料断裂功提高的主要原因。X射线衍射及扫描电子显微镜研究表明：α-Si3N4已经在短短的烧结过程中全部转变成长柱状的β-Si3N4，并且长柱状的β-Si3N4和SiC晶须具有明显的织构。     

氮化硅层状陶瓷界面性能对力学性能的影响

通过加入Si₃N₄调节隔离层的性质, 研究了Si₃N₄/ BN 层状复合材料在不同界面结合情况下的力学性能变化规律。结果表明, 随着隔离层中Si₃N₄含量的提高, 基体片层之间的结合力不断增强。在结合力很强时, 层状材料具有与块状材料相同的破坏方式, 强度出现极值, 达到1000M Pa以上; 在结合力较弱时, 隔离层能够反复偏折裂纹, 层状材料表现出高达20M Pa?m1/2 的表观断裂韧性和约600M Pa 的强度。      

ZrO2（Y—TZP）—Si3N4复合材料中抑制ZrN生成研究

研究了气氛加压烧成ＺｒＯ２（Ｙ－ＴＺＰ）－Ｓｉ３Ｎ４复合材料中抑制ＺｒＮ生成工艺问题，相组成分析表明：无论添加≤２０ｗｔ％工业ＺｒＯ２或者Ｙ－ＴＺＰ（３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３）的氮化硅复合材料，在低于１８５０℃，３ＭＰａ氮气压力下烧成，表面无ＺｒＮ生成。     

聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的研究

综述了聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的性能特点、制备方法、研究现状和发展趋势。     

CVD BN界面层对Si3N4/SiBN复合材料弯曲性能的影响

连续Si3 N4纤维以其优异的热稳定性、高温力学性能和介电性能,被认为是耐高温陶瓷基透波复合材料的候选材料之一.采用连续Si3 N4纤维为增强体,以BCl3+NH3+H2+Ar反应体系,利用化学气相沉积工艺在Si3 N4纤维表面制备了BN界面层,并以聚硅硼氮烷为陶瓷先驱体,通过先驱体浸渍裂解工艺制备了Si3 N4/SiBN复合材料.研究了CVD BN界面层的合成及其对Si3 N4/SiBN复合材料弯曲性能的影响.结果表明:在Si3 N4纤维表面获得了均匀致密的BN界面层,该界面层有效改善了复合材料中纤维/基体的界面结合力,复合材料显示出典型的韧性断裂特征.当界面层的厚度为200 nm时,Si3 N4/SiBN的弯曲强度和断裂韧性分别为182.3 MPa和17.3 MPa·m1/2,比无涂层的复合材料分别提高了59.6％和94.4％.     

不同裂解升温速率制备的Cf/Si3N4复合材料性能研究

以聚硅氮烷为先驱体，研究先驱体转化过程中不同裂解升温速率对制备3D-BCf/Si3N4复合材料性能的影响。结果表明：随着裂解升温速率的提高，陶瓷基复合材料的力学性能明显提高，以10℃/min裂解升温速率制得的陶瓷基复合材料的弯曲强度达604MPa。     

烧结助剂对Si3N4/BN层状复合陶瓷结构与性能的影响

研究了MgO—Y2O3—Al2O3体系(相应的层状复合陶瓷试样记为A)、Y2O3—Al2O33体系(相应的层状复合陶瓷试样记为B)及La2O3—Y2O3—Al2O3体系(相应的层状复合陶瓷试样记为C)烧结助剂对Si3N4／BN层状复合陶瓷结构与性能的影响．研究表明：在相同的烧结工艺下，试样A、B、C的抗弯强度分别为700、630、610MPa，断裂功分别为2100、1600、3100J／m^2．试样A、B以脆性断裂为主，裂纹偏转现象不明显，而试样C的载荷-位移曲线显示了明显的“伪塑性”特征，裂纹的偏转与扩展现象明显．试样A中Si3N4晶粒大小不均且长径比较小，而试样C中长柱状Si3N4晶粒发育完善，有较大的长径比．     

Si3N4/BN纤维独石陶瓷阻力曲线的研究

通过压痕小裂纹直接测量法获得Si3N4/BN纤维独石陶瓷的阻力曲线,采用指数经验公式拟合了实验数据,对纤维独石陶瓷阻力曲线具有的独特的阶梯状进行分析,并对纤维独石陶瓷具有高韧性的机理作了研究。     

Si3N4基复相陶瓷材料的制备及力学性能

基于高马赫数导弹天线罩为应用背景,以Si粉、BN粉、SiO2粉为主要原料,采用反应烧结法制备Si3N4基复相陶瓷材料,探讨了原料组成以及制备工艺对力学材料性能的影响规律,采用SEM观察了材料的断口形貌.结果表明:当原料中Si、BN和SiO2的含量分别为55%、30%和10%时,采用分段升温烧结工艺制备的材料力学性能最好,强度达到94.3MPa,断裂韧性1.69MPa·m1/2,模量45.2GPa.     

Si-C-Nnp/Si3N4复合材料的室温和高温显微结构与力学性能

以 Si- C- N纳米微粉为增强相 ,Si3N4 为基相 ,采用热压的方法制备了 Si Cp/ Si3N4 纳米复相陶瓷。应用扫描电镜 (SEM)、高分辨透射电镜 (HRTEM)对其结构进行了观察 ,并讨论了结构与性能之间的关系。结果表明 ,所得的 Si Cp/ Si3N4 复相陶瓷的室温力学性能比氮化硅单相陶瓷有较大的提高 ,而 135 0℃断裂韧性达 14 .6 6 MPa· m1 / 2 。Si C微晶在晶粒内和在晶界玻璃相内的钉扎作用是材料高温性能提高的主要因素。     

Cl对Si3N4粉中α／β相含量的影响

本文研究了用ＳｉＣｌ４氨解法制备Ｓｉ３Ｎ４粉时，要得到高α相的Ｓｉ３Ｎ４粉的关键，在于必须使系统中杂质氯含量足够低，研究结果表明，在高纯Ｎ２气气氛中制粉，由于系统中氯含量较高，促使粉料中β相含量增高，α相含量降低。而在ＮＨ３气气氛中制粉，由于不断流动的ＮＨ３气，在高温下能携带出残留在粉料中的杂质ＮＨ４Ｃｌ，从而使粉料中的氯含量〈０．０１％，这时制得的粉料，其α相的含量均在９７％以上。