残余相和烧结温度对碳化硅陶瓷抗混酸腐蚀特性的影响（英文）

本工作主要研究了残余相和晶粒尺寸对碳化硅的抗混酸(HF-HNO_3)腐蚀特性。通过不同的烧结方法(固相烧结、液相烧结、反应烧结)制备出残余相不同的碳化硅材料。结果表明:与液相烧结碳化硅(LPS SiC)和反应烧结碳化硅(RB SiC)相比,固相烧结碳化硅(SSiC)具有更好的腐蚀抗性,这是由于残余相石墨的抗腐蚀性强,以及残余相在材料中形成不能相互联通的岛状结构。通过调节碳化硅的烧结温度,可以影响材料中的晶粒尺寸,研究结果发现相同烧结温度下随着残余相含量的增加,材料腐蚀失重线性增加,对曲线进行线性拟合,其Y轴截距的绝对值代表不含碳的试样在该烧结温度下的腐蚀失重。研究表明随着烧结温度由2100℃升高到2160℃,晶粒尺寸由2μm增加到6μm。此时其Y轴截距的绝对值分别为9.22(2100℃),5.81(2130℃),0.29(2160℃),表明晶粒尺寸的增加有利于提高材料的抗腐蚀能力。     

颗粒级配对固相烧结碳化硅陶瓷的影响

通过粗细碳化硅粉体的颗粒级配实现了致密固相烧结碳化硅(S-SiC)陶瓷的增强增韧, 系统研究了粗粉(~4.6 µm)加入量对烧结试样的致密化、微结构与力学特性的影响。结果表明: 当粗粉加入量不超过75wt%时, 可制备出相对密度≥98.3%的致密S-SiC陶瓷, 烧结收缩率低至14.5%;引入的粗粉颗粒产生钉扎作用, 显著抑制了S-SiC陶瓷中异常晶粒生长, 形成细小的等轴晶粒, 进而提高了S-SiC陶瓷的抗弯强度。同时, 粗粉颗粒的引入导致S-SiC陶瓷的断裂方式由穿晶断裂转变为穿晶-沿晶复合断裂, 使得S-SiC陶瓷的断裂韧性增强。对于粗粉引入量为65wt%的S-SiC陶瓷, 抗弯强度与断裂韧性分别为(440±35) MPa与(4.92±0.24) MPa•m^1/2, 相比于未添加粗粉的S-SiC陶瓷, 分别提升了14.0%与17.1%。     

纳米碳化硅基复相陶瓷的分散和烧结技术研究进展

碳化硅陶瓷是一种高性能的陶瓷,具有高强度、高硬度、耐高温、耐化学腐蚀、高热导率、低热膨胀以及低密度等性能,广泛应用于各个工业领域以及航空航天领域.从纳米复相陶瓷制备过程中的分散方法以及碳化硅基陶瓷的烧结方法与烧结助剂等方面详细论述了目前有关碳化硅基纳米复相陶瓷的研究进展.     

碳源及添加比例对固相烧结碳化硅陶瓷微观结构及性能的影响

研究了碳的添加量为6wt%条件下, 添加碳源的种类及添加比例对制备的无压固相烧结碳化硅陶瓷的微观结构和性能的影响。结果表明: 采用纯无机碳源(碳黑), 制备的碳化硅陶瓷具有较为细小的碳化硅晶粒结构, 但致密度较低; 添加有机碳源(酚醛树脂)时, 随着其裂解碳添加量的增加, 碳化硅的晶粒逐步长大, 碳在材料中的分布更加均匀, 材料的致密度提高, 力学性能增强。当有机碳源裂解碳添加量达3wt%时, 材料的致密度最高, 并具有最大的弹性模量468 GPa, 断裂韧性达4.65 MPa·m^1/2。当有机碳源裂解碳添加量大于3wt%时, 碳化硅晶粒发生局部异常长大现象, 材料的弯曲强度与断裂韧性进一步增加。同时, 对材料的热扩散系数随碳源添加种类和比例变化的规律也进行了分析与讨论。     

烧结制度对无压烧结碳化硅陶瓷力学性能的影响

本文通过研究固相无压烧结的方法制备碳化硅陶瓷,得出实验结论为：2130℃烧结时,样品的综合力学性能最好,相对密度大于97％,抗弯强度为406．5MPa,硬度为2472HV。     

不同含量PEG对固相烧结碳化硅陶瓷性能的影响EI北大核心

在以碳黑、碳化硼为烧结助剂的碳化硅陶瓷烧结过程中,通过引入聚乙二醇(PEG)为粘结剂,研究了不同PEG含量对碳化硅陶瓷密度和力学性能的影响。结果表明随着PEG含量的增加,碳化硅陶瓷的密度和力学性能表现为先增加后减小的规律。另外在碳化硅陶瓷烧结过程中增加保温时间,由于晶粒长大过快导致其密度和力学性能迅速下降,同时棒状晶粒的形成没有增加碳化硅陶瓷的韧性。     

凝胶浇注结合固相烧结制备具有多级孔结构的碳化硅陶瓷

以Isobam作为胶凝剂, 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为泡沫稳定剂和造孔剂, 结合固相烧结制备出具有多级孔结构的碳化硅陶瓷, 并研究了PMMA添加量、球磨机转速以及烧结温度对多孔陶瓷结构及性能的影响。结果表明: 当球磨机转速为220 r/min、烧结温度为2100℃时, 随着PMMA添加量由5wt%增加到20wt%, 发泡过程受到抑制, 但是泡沫的稳定性增强, 所得多孔陶瓷的气孔率在51.5%~72.8%之间, 压缩强度介于7.9~48.2 MPa之间; 当PMMA加入量为20wt%时, 随着球磨机转速由220 r/min增大到280 r/min, 加剧了浆料的发泡过程, 2100℃烧结所得多孔陶瓷的气孔率逐步增大, 气孔孔径变大; 当球磨机转速为220 r/min, PMMA加入量为20wt%时, 随着烧结温度的升高, 气孔率逐渐降低, 力学性能有所提高。     

碳化硅陶瓷的活化烧结与烧结助剂

综述了作为碳化硅陶瓷烧结助剂的热力学条件及液相烧结的有效条件,介绍了碳化硅陶瓷烧结助剂的研究进展.     

反应烧结TiB2—SiC复相陶瓷的物相反应,力学性能及残余应力

利用ＴｉＨ２，Ｓｉ和Ｂ４Ｃ之间的化学反应制备ＴｉＢ２－ＳｉＣ复相陶瓷，研究了反应时物相生成机理及添加Ｎｉ对材料力学性能的影响，采用ＳＥＭ观察复相陶瓷的显微结构及裂纹扩展过程，用ＸＲＤ法测定了复相陶瓷内的残余应力，探讨了复相陶瓷的增韧机理，同时，残余应力测试结果表明，精磨会给材料表面带来一定的机械加工应力，但随方向而异、并对残余应力的测定造成影响。     

烧结温度对SiC/莫来石复相多孔陶瓷的影响

以高岭土、SiC粉末、Al2O3粉末为主要原料,采用添加造孔剂法制备了SiC/莫来石复相多孔陶瓷,探讨了烧结温度对多孔陶瓷的气孔率、体积密度、抗折强度等的影响。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征了样品的物相组成与断面形貌。结果表明,以淀粉为造孔剂,在1350℃下保温2h制备的样品综合性能最佳,其孔隙率为31.40%,抗折强度达到42.50MPa。     

晶粒尺寸对耐候钢抗大气腐蚀性能的影响

细化晶粒能有效提高耐候钢的力学性能,但是,随着晶粒尺寸的减小,晶粒尺寸对耐候钢的耐腐蚀性能的影响是怎样的,有必要进一步研究.因此,对不同晶粒尺寸耐候钢进行了模拟工业大气周期浸润实验室加速试验,并通过金相扫描、X射线衍射、交流阻抗谱等手段对锈层进行了分析.结果发现,在腐蚀初期还没有形成致密内锈层前,细晶粒比大晶粒的腐蚀更快一些,形膜要快.在腐蚀后期形成致密的内锈层后,细晶粒和大晶粒的腐蚀速率基本一致;耐候钢晶粒尺寸不影响其耐蚀性能.     

原板成分及晶粒度对镀锡板耐蚀性的影响

针对国内生产的T5(调质度)镀锡板耐蚀性差、不合格率高的情况,研究了原板成分及晶粒度对镀锡板耐蚀性的影响.采用辉光放电光谱仪测试了大量镀锡板的表层成分分布;采用金相显微镜测试了大量原板的金相结构,并计算出了晶粒度.结果表明,原板中的锰、磷、硅和铝的存在对镀锡板的耐蚀性影响显著,耐蚀性随这些元素含量的上升而下降;原板晶粒度的增大将导致镀锡板的耐蚀性上升.     

BaTiO3超微粉及其在陶瓷中的晶粒尺寸效应

用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备了ＢａＴｉＯ３超微粉并经烧结获得了不同粒径的陶瓷。用Ｘ射线衍射研究了室温晶体结构。在粉末压块和陶瓷上测得了介电常数的温度依赖性。介电常数－温度曲线表明，随着晶粒尺寸减小，居里温度降低，而四方－正交以及正交－三角相变温度升高。在晶粒尺寸减小过程中，三个介电峰逐步降低和宽化并按如下顺序最终消失：三角－正交，正交－四方和四方－立方。用介电测量确定了铁电性消失的临界尺寸，其值与文献中     

晶粒尺寸对氧化钒薄膜电学与光学相变特性的影响

采用直流对靶磁控溅射方法制备氧化钒薄膜,通过改变热处理温度获得了具有不同晶粒尺寸的相变特性氧化钒薄膜,对氧化钒薄膜相变过程中电阻和红外光透射率随温度的突变性能进行研究.结果表明:经300℃和360℃热处理后,薄膜内二氧化钒原子分数达到40%,氧化钒薄膜具有绝缘体-金属相变特性,薄膜的晶粒尺寸分别为50nm和100nm;...     

晶粒尺寸对细晶钛酸钡陶瓷介电、压电和铁电性能的影响

以采用水热法制备的BaTiO₃粉体作为原料, 利用普通烧结法和两步烧结法制备出晶粒尺寸为0.25~10.15 μm的BaTiO₃陶瓷, 研究了晶粒尺寸效应对BaTiO₃陶瓷的介电、压电以及铁电性能的影响。结果表明: BaTiO₃陶瓷的四方相含量随着陶瓷晶粒尺寸的增大而增加; 当晶粒尺寸在1 μm以上时, 室温相对介电常数(ε° )和压电系数(d₃₃)随着晶粒尺寸的减小而增大, 并在晶粒尺寸为1.12 μm时分别达到最大值5628和279 pC/N, 然后两者随着晶粒尺寸的进一步减小而迅速下降。BaTiO₃陶瓷的剩余极化强度P_r随晶粒尺寸的增大而提高, 而矫顽场E_c却呈现出相反的趋势。晶粒尺寸对介电性能和压电性能的影响是由于90°电畴尺寸和晶界数量的变化。晶粒的晶体场和晶粒表面钉扎作用的变化影响了电畴, 进而改变电滞回线。     

晶界相和晶界对AlN陶瓷热导率的影响

本文研究了掺杂CaO Y2 O3热压烧结和常压烧结AlN陶瓷的晶界相及其产生过程和除氧机制 ;分析了两种烧结工艺烧制的AlN陶瓷的晶界成份 ;测定了不同晶界相含量和晶界成份对应的AlN陶瓷的热导率     

ECAP制备超细晶铜在0.5mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为

利用极化法、电位时间曲线、浸泡实验等研究等径角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)制备的块体超细晶铜和退火态粗晶铜在0.5mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为,对比研究ECAP挤压前后腐蚀行为的变化。结果表明:通过ECAP制备的超细晶Cu的腐蚀电流低于粗晶Cu,自腐蚀电位Ecorr比粗晶铜高100mV左右,表明超细晶Cu的耐蚀性比粗晶Cu要好。通过电化学分析和微观腐蚀形貌,超细晶材料的腐蚀表面非常光滑,腐蚀较为均匀,粗晶材料的局部腐蚀现象十分严重。     

38CrNi3MoVA钢应力腐蚀性能及临界裂纹尺寸研究

本文采用预裂纹试样研究了38CrNi3MoVA钢在3.5%(质量浓度)NaCl水溶液腐蚀介质中的应力腐蚀性能,并由此计算出材料的临界裂纹尺寸,由试验结果可知,该材料具有较好的抗3.5%(质量浓度)NaCl水溶液腐蚀性能和很高的使用可靠性。     

氮化硅陶瓷晶界相研究进展

晶界相对氮化硅陶瓷性能有重要作用,研究晶界相的性能对断裂韧性、高温强度的提高有重要意义。介绍了氮化硅陶瓷的显微结构、性能和应用,重点评述了氮化硅陶瓷晶界相的形成、特点、影响因素以及晶界相对力学性能和摩擦磨损性能的影响。提出了当前研究中存在的问题,并展望了未来氮化硅的研究方向。     

晶粒尺寸对Cu-30%Zn合金形变孪晶厚度的影响

对于面心立方结构的纳米金属,晶粒尺寸对孪生厚度(孪生核)的影响虽已有研究,但仍有待深入。本论文以Cu-30%Zn合金为模型材料,通过高压扭转变形技术、等径角挤压连同轧制技术变形得到晶粒尺寸在5~500nm的样品。透射电子显微镜观察发现:变形孪晶的片层厚度随晶粒尺寸的减小而减小,当晶粒尺寸小于20nm以后,孪晶厚度为(111)晶面间距(层错);另外,层错存在于各个不同尺寸范围的晶粒内,表明层错不受晶粒尺寸影响。研究结果表明在低层错能超细晶材料中,孪生变形是通过从晶界连续发射不全位错(层错)形成的。