以β-Sialon基复相为陶瓷材料的性能研究

研究了β-Sialon/刚玉、β-Sialon/SiC和β-Sialon/刚玉/SiC三种复相陶瓷材料的主要性能,以及Sialon相含量变化时对性能产生的影响。结果表明:β-Sialon/SiC的抗热震性、抗渣浸蚀性优于β-Sialon/刚玉,在1100℃时,抗热震断裂次数达到40次以上。β-Sialon/刚玉的抗氧化性优于β-Sialon/SiC,在1400℃氧化10h后,各试样的单位面积增重约为:β-Sialon/刚玉,29.5mg/cm2;β-Sialon/SiC,36.0mg/cm2;β-Sialon/刚玉/SiC,33.0mg/cm2。随着Sialon含量的增加,β-Sialon/刚玉的抗热震性和抗渣侵蚀性增强,抗氧化性减弱;β-Sialon/SiC的抗热震性减弱,而抗渣侵蚀性和抗氧化性增强。     

富铝煤矸石碳热还原氮化合成Fe-Sialon复相材料的研究

采用富铝煤矸石、铁精矿粉、焦炭为原料,经过碳热还原氮化在1 400～1 550℃保温4h条件下合成Fe-Sialon复相材料。利用XRD、SEM和EDS检测手段研究合成温度、焦炭添加量对富铝煤矸石碳热还原氮化的影响。结果表明:①制备得到了Fe-Sialon复相材料,所得产物的主要物相为β-Sialon和Fe3Si;②反应温度为1 400、1 450、1 550℃时,焦炭添加量对产物物相的影响较大。焦炭添加为理论量或过量10%时,所得产物中莫来石、Fe3Si相为主晶相,次晶相为X-Sialon或α-Al2O3,均没有β-Sialon相生成;当焦炭过量大于50%时,X-Sialon作为过渡相向β-Sialon转变,有利于β-Sialon相的生成;③1 500℃下合成的Fe-Sialon复相材料中,β-Sialon为主晶相,其发育成不是很完善的棱柱状晶体。在β-Sialon相周围分散的球状颗粒为Fe3Si相,颗粒直径1～2μm。在本试验条件下,合成Fe-Sialon复相材料的适宜温度为1 500℃,焦炭适宜添加量为理论添加量和焦炭过量10%。     

利用天然原料合成β’-Sialon及其复合材料的研究进展

综述了利用高岭土、叶蜡石及高铝矾土等天然铝-硅系原料合成β-Sialon,Sialon-SiC以及Sialon结合刚玉复合材料的研究现状,讨论了在碳热还原氮化过程中,β-Sialon的物相组成的变化规律及合成机理.     

纳米陶瓷粉体的制备技术及产业化

纳米陶瓷粉体的制备是纳米陶瓷材料和其他相关纳米材料的产业化首先需要解决的关键问题 ,制备方法有固相法、液相法和气相法三类方法。 2 0世纪 90年代以来 ,纳米陶瓷粉体进入了工业化发展阶段。目前我国主要采用湿化学法和气相沉积法进行工业化生产纳米陶瓷粉体 ,主要的产品是CaCO3 、ZnO、Al2 O3 、SiOx、TiO2 、Si3 N4 和SiC等     

Si3N4-TiC纳米复相陶瓷的组织与力学性能研究

采用热压烧结方法制备了Si3N4-TiC纳米复相陶瓷,研究了其组织与力学性能.SEM照片表明,Si3N4-TiC纳米复相陶瓷的显微组织由球形晶粒构成.在液相烧结过程中,TiC与Si3N4发生反应,生成了TiC0.7N0.3.力学性能测试结果表明,添加适量的TiC颗粒可以提高Si3N4陶瓷的抗弯强度和断裂韧性;Si3N4陶瓷的硬度随TiC含量的增加而增大.     

原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响

分别以Ti/Si/Cg /A1、Ti/Si/TiC和TiH2/Si/TiC混合粉末为原料,采用球磨和保护气氛无压烧结法制备Ti3SiC2陶瓷粉末,利用X射线衍射仪和附带能谱仪的场发射扫描电子显微镜对所制备Ti3SiC2粉末的物相、表面形貌、显微结构及元素分布进行对比分析,探讨原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响.结果表明,添加铝对Ti3SiC2粉体合成有显著促进作用,用Ti/Si/Cg/Al组分合成的Ti3SiC2粉体的组织结构最优.     

石墨尾矿基微波介质陶瓷的制备与性能研究

采用固相烧结法制备石墨尾矿基微波介质陶瓷材料,系统研究组分复配对石墨尾矿陶瓷的烧结性能、物相组成、显微形貌和微波介电性能的影响。结果表明,复配改性样品的主晶相为钡、钙长石固溶相,随着钡添加量的减少,第二相(Fe,Mg,Ca)Si O_3逐渐形成,烧结致密性随之增加,但材料的微波介电性能恶化;Ba CO3与Al_2O_3质量比为27.729 8 g∶15.537 3 g复配改性的石墨尾矿陶瓷在1 200℃烧结4 h,微波介电性能最佳,εr值为4.54,Q×f值为8 545 GHz,τf值为-12×10~(-6)/℃。     

热压烧结AlN-SiC复相陶瓷的致密化

研究热压烧结AlN-SiC复相陶瓷的致密化行为,探讨SiC含量及热压温度、保温时间等工艺参数对复相陶瓷致密化的影响.结果表明,当SiC含量不超过70%时,在1900℃,保温1h,压力为30MPa,氮气气氛下可以制备出致密的AlN-SiC复相陶瓷,相对密度达到了99%以上.     

不同碳基体CVD SiC涂层的制备及其微观结构研究

分别以高纯石墨、细颗粒石墨及低密度的C/C复合材料为基体,以MTS为SiC的先驱体原料,采用化学气相沉积工艺制备SiC涂层.通过扫描电镜(SEM)观察CVDSiC涂层的微观形貌,利用X射线衍射仪(XRD)分析其晶体结构.研究发现,在不同沉积基体上沉积的SiC晶体形貌不同.以高纯石墨为基体的试样表面基本不存在SiC晶须的生长特征;以细颗粒石墨为基体的试样的表面发现了SiC晶须的生长特征,且基体内部的SiC晶体具有一定的CVI特征,即靠近基体内部沉积的SiC晶体逐渐由SiC晶须变为SiC纳米线;以C/C复合材料为基体的试样内部和表面沉积的SiC晶体表现出多元化的形貌,以层状SiC晶体和SiC晶须为主,主要是由基体材料微观结构的多元化而导致沉积的微区气氛有所不同造成的.     

原料组成对Ti_3SiC_2粉体合成的影响

分别以Ti/Si/Cg/Al、Ti/Si/Ti C和Ti H2/Si/TiC混合粉末为原料,采用球磨和保护气氛无压烧结法制备Ti3SiC2陶瓷粉末,利用X射线衍射仪和附带能谱仪的场发射扫描电子显微镜对所制备Ti3SiC2粉末的物相、表面形貌、显微结构及元素分布进行对比分析,探讨原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响。结果表明,添加铝对Ti3SiC2粉体合成有显著促进作用,用Ti/Si/Cg/Al组分合成的Ti3SiC2粉体的组织结构最优。