双光束激发改进纳米氮化硅合成工艺

氮化硅是优良的陶瓷材料,应用十分广泛。本文论述了激光诱导化学气相沉积法制备纳米氮化硅的工作原理,提出了减少游离硅的措施;采用双光束激发制备得到了超微非晶纳米氮化硅粉体。     

人工神经网络-遗传算法优化激光-等离子体化学气相沉积Si3N4薄膜制备工艺

应用人工神经网络建立了激光－等离子体辅助化学气相沉积（LPCVD）工艺参数与Si3N4薄膜显微硬度的关系。并运用遗传算法优化出了最佳工艺。     

高强度低介电氮化硅陶瓷的制备及性能研究

采用氮化硅（Si3N4）、氮化硼（BN）等原料,通过气氛压力烧结工艺（GPS）研制出了高强度低介电Si3N4基复合陶瓷材料。研究了Si3N4加入量对复合材料力学和介电性能的影响,分析了该材料的显微结构特点。实验结果表明：通过加入27％Si3N4制备的氮化硅基复合材料,其室温抗弯强度（σRT）为366MPa,介电常数（ε）为5．2,介电损耗（tanδ）为9×10^-3。     

碳纳米管/氮化硅纳米复合材料的制备及吸波性能研究

通过对纳米Si₃N₄表面改性和对MWCNTs表面的酸化处理,使用溶剂热法制备出Si₃N₄/MWCNTs纳米复合材料。通过SEM、XRD、FT-IR等研究了复合材料的结构以及形貌,并用矢量网络分析仪测量其电磁参数。结果表明:制备的纳米复合材料在样品厚度为1.5 mm有效吸频带的宽度最宽,可以达到5.38 GHz。在样品厚度为4.0 mm时,在4.24 GHz处反射损耗RL值可以达到-41.73 d B,有效带宽为1.81 GHz。     

化学气相沉积法制备螺旋状纳米碳纤维研究

采用化学气相沉积方法在基体上生长螺旋状纳米碳纤维,以Ni为催化剂热解乙炔可制备出纯净、规则的单、双螺旋形碳纤维,单螺旋纤维的直径约为1—2μm,双螺旋的直径约为2—5wm;同时伴有少量的不规则螺旋形碳纤维的生成。拉曼光谱和X射线衍射分析证明螺旋形碳纤维是由小石墨微晶组成。根据机体法制备螺旋形的形貌、结构和生长过程,提出了螺旋形碳纤维的生长机制。     

纳米氮化硅陶瓷的组织与性能研究

采用热压烧结方法,以非晶纳米Si3N4和α-Si3N4粉末作为原料,制备了纳米氮化硅陶瓷,研究了起始粉末对氮化硅陶瓷组织和力学性能的影响.纳米氮化硅陶瓷的主要组成相为α-Si3N4、β-Si3N4和Si2N2O;其组织由尺寸为100nm左右的晶粒组成,α-Si3N4起始粉末的添加对组织形态没有影响.抗弯强度和断裂韧性均随α-Si3N4起始粉末含量的增加而先升后降,在其含量为40%时达到最大值;硬度随α-Si3N4粉末含量的增加而降低.     

氮化硅结合碳化硅材料的制备及在冰晶石融盐中的腐蚀行为研究

制备了不同氮化硅含量的氮化硅结合碳化硅材料,研究了其在冰晶石融盐中的腐蚀行为.实验结果表明,低Si3N4含量(13%)的Si3N4-SiC材料具有良好的抗冰晶石融盐腐蚀的性能,使其做为铝电解槽内衬材料成为可能.     

化学共沉淀法制备纳米四氧化三铁粉体

采用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4粉体,并用聚乙二醇表面活性剂进行表面改性,在铁离子浓度比Fe2＋：Fe3＋=1：2时,对制备工艺影响因素进行了讨论。通过实验得到的最佳工艺条件为：控制温度介于40～60℃,最佳的pH取值为9,聚乙二醇的适宜用量取5～10 mL。采用TEM观测制备的纳米Fe3O4颗粒的形貌及其大小,得到的纳米Fe3O4颗粒粒径为20～50 nm之间。     

PTFE-纳米粒子复合材料的制备及性能研究

使用硅烷偶联剂KH560对纳米Si3N4和Al2O3进行了改性,随后将其分别填充到PTFE树脂中制备了PTFE-纳米粒子复合材料,研究了不同KH560含量对复合材料密度、硬度,力学性能及摩擦磨损性能的影响。结果表明,纳米Si3N4经质量分数6%的KH560改性后,填充制备的PTFE复合材料其拉伸强度、断裂伸长率与未经改性纳米Si3N4填充复合材料相比,磨耗量高、硬度低,但密度、摩擦系数等相差不大;纳米Al2O3分别经质量分数4%的KH560改性后,对应复合材料的拉伸强度和断裂伸长率大于未改性纳米Al2O3填充复合材料,但密度、硬度、磨耗量及摩擦系数等相差不大。     

氮化硅低温转化合成碳化硅晶须研究

对氮化硅转化法制备碳化硅晶须的反应过程进行了热力学分析;采用氮化硅为硅源,石墨、活性炭和炭黑为碳源,氧化硼作为催化剂,利用氮化硅转化法分别在1500 ℃、1550 ℃、1600 ℃合成碳化硅晶须,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析合成晶须的特征.结果表明:合成反应在1450℃以上可以发生,且随着温度的升高,平衡常数急剧增加,SiC晶须直径变大;以活性炭和炭黑等较高活性的碳源代替石墨可以提高晶须的质量和生成量,通过对晶须合成过程的分析,推测晶须的生长属于螺旋位错生长机理.     

Si3N4陶瓷烧结中烧结助剂的研究进展

研究了多种烧结助剂对氮化硅烧结性能和烧结过程的影响.研究表明,多组分助剂比单一组分助剂对氮化硅的助烧效果好,其中稀土氧化物和MgO-Al2O3-SiO2体系比较受重视.     

氮化硅/铝扩散连接结构的界面断裂特征

在真空不低于1.5×10-3Pa,温度为600℃,压强为30MPa,保温2h的条件下进行了Si3N4/Al的扩散连接.微观分析表明,连接的Si3N4/Al的界面两侧存在Si和Al原子有限的相互扩散.界面断裂力学实验证实,Si3N4/Al连接界面的断裂机制为脆性剥离.     

改性纳米Si3N4的制备及在PU合成革中的应用

采用自制的丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯-乙烯基三乙氧基硅氧烷（BA-MMA-VTES）大分子表面改性剂对纳米氮化硅（Si3N4）陶瓷粉体进行表面包覆改性,将改性后的纳米Si3N4粉体加入到耐水解聚氨酯（Pu）树脂中成革,并进行傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜等分析及力学性能测试。结果表明,BA—MMA—VTES与纳米Si3N4发生化学健合;BA—MMA—VTES质量分数为5％时,纳米Si3N4粒径最小,改性后的纳米Si3N4有良好的分散性能。添加改性纳米Si3N4粉体的PU合成革的力学性能明显提高。     

氮化硅陶瓷的熔盐腐蚀研究进展

氮化硅陶瓷具有优良的高温性能,广泛应用于各种高温部件中,但由于在高温时氮化硅在热力学上不稳定,易和环境介质反应产生腐蚀失效,因此氮化硅陶瓷抗腐蚀性能研究近年越来越得到重视。本文简述了氮化硅陶瓷熔盐腐蚀的背景及腐蚀性能测试方法,对氮化硅陶瓷在多种钠盐中的熔盐腐蚀机理、动力学研究等进行归纳总结,并对今后提高氮化硅陶瓷抗腐蚀性能研究提出了建议。     

硝酸盐烧结助剂对氮化硅陶瓷材料力学性能的影响

选用硝酸盐（Ａｌ（ＮＯ３）３·９Ｈ２Ｏ及Ｙ（ＮＯ３）３·６Ｈ２Ｏ）作为Ｓｉ３Ｎ４陶瓷烧结助剂替代传统的氧化物（Ａｌ２Ｏ３及Ｙ２Ｏ３）粉末助剂。利用硝酸盐易分解且易溶于酒精的特性,采用球磨混料、煅烧、再球磨工艺使烧结助剂在烧结体中弥散分布,从而使Ｓｉ３Ｎ４陶瓷更加致密,性能更加优越。通过对新旧两种工艺制作的Ｓｉ３Ｎ４瓷试样进行ＳＥＭ的图象观察分析及对硬度、抗弯、断裂韧性等力学性能的测试表明,本工艺在各方面都取得了良好的效果。     

表面处理对氮化硅陶瓷力学性能的影响

采用X射线衍射应力分析的sin2ψ法计算了Si3N4陶瓷试样的残余应力，并分别测量了表面处理前后Si3N4试样的力学性能。结果表明，经平面磨削后的Si3N4试样表面残余应力为拉应力，而抛光处理可适当降低残余应力。两种方法都使试样抗弯强度降低。     

Si3N4-SiC材料的微观结构对性能影响的研究

利用硅直接氮化烧结工艺制备Si3N4-SiC材料试样,通过观察材料的微观结构,以及材料物理性能及力学性能的测试结果分析,得出材料的微观结构对其性能的影响。     

流延法在Si3N4块体及Si3N4/BN层状材料制备中的应用

本采用流延法制备了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。用流法制备Si3N4/BN层状材料时,可以较为容易地控制坯片的厚度,得到性能稳定的层状材料。