无压烧结Al2O3/Si3N4纳米复合陶瓷的力学性能

通过对Al2O3／Si3N4体系进行无压烧结,获得的试样相对密度大于98％,物相分析烧结体中没有Si3N4颗粒存在,而是形成β-SiAlON相。Si3N4和Al2O3反应生成的β-SiAlON相颗粒不仅分布在Al2O3晶粒晶界处,也存在于Al2O3晶粒内部,形成独特的“内晶型”结构。当受到外力时既能诱发穿晶断裂,又能引起裂纹偏转,起增强作用,但由于产生晶界滑移,材料韧性有所下降。     

无压烧结Al2O3/Si3N4纳米复合陶瓷的力学性能

对Al2O3／Si3N4体系进行无压烧结。获得试样相对密度大于98％,物相分析烧结体中并没有Si3N4颗粒存在而是形成SIALON相。Si3N4和Al2O3反应生成的β-SIALON相颗粒不仅分布在Al2O3晶粒晶界处也存在于Al2O3晶粒内部,形成独特的“内晶型”结构。当受到外力时既能诱发穿晶断裂,又能引起裂纹偏转,从而起到增强的作用。由于产生晶界滑移,韧性有所下降。     

热压烧结Al2O3/Si3N4复相陶瓷的研究

采用热压烧结工艺制备了Al2O3/Si3N4复相陶瓷材料,对不同温度下、不同氮化硅用量时所制备的材料进行了硬度、断裂韧性等力学性能的测试,运用X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对材料的微相组成与显微形貌进行表征.结果表明1600 ℃,30 MPa,保温1 h,Si3N4用量为3wt%时所制备的材料的各项力学性能达到了最佳值.     

Si3N4—MgAl2O4—Al2O3系材料无压烧结的研究

本文对Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＡｌ２Ｏ４－Ａｌ２Ｏ３系复合材料的无压烧结进行了研究，讨论了Ａｌ２Ｏ３含量对材料性能的影响及烧结工艺对材料性能和显微结构的相互关系。实验表明：两段法烧结可以得到性能良好的Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＡｌ２Ｏ４－Ａｌ２Ｏ３复合材料。     

无压烧结制备Al2O3/SiC纳米复合陶瓷

用沉淀法包裹微米级SiC颗粒，通过常压、埋烧制备Al2O3／SiC纳米复合陶瓷。通过XRD、TG和SEM等分析了煅烧和烧结过程中相组成的变化、烧成收缩和显微结构。结果表明：利用SiC粉埋烧及碳粉制造还原气氛，含8wt％SiC(平均粒径为5mm)的复合粉末经800℃煅烧、成型，试样于1550℃，2h烧结，可制备Al2O3／SiC纳米复合陶瓷，其相对体积密度达95．2％，在烧结过程中由SiC氧化形成的无定形SiO2及与基质氧化铝反应形成的莫来石前躯体可大大促进烧结。     

无压烧结Al2O3-SiC纳米复合材料

Al2O3＋5％SiC（体积比）复合陶瓷可以通过传统粉末加工工艺,用无压烧结来制备。工业用Al2O3SiC粉加水混碾成料浆,后凝固成颗粒状,经冷等静压制成生坯,在1750—1780℃氮气氛下无压烧结。1780℃可以接近全致密（〉99％）。加入少量MgO可以促进制品的低温烧成致密性。1780℃烧成后,维氏硬度和压痕断裂韧性分别为18GPa以及2．3MPa·m^1/2。透射电子显微镜显示,SiC粒子主要存在于基质颗粒的内部且在整个复合微结构分布良好。晶粒内的颗粒大小介于50～200nm之间,但晶粒间的颗粒较大,一般直径200～500nm。     

Si3N4／Al反应烧结制备AIN／Al复合材料

研究了采用Si，N4与Al的混合粉，经压制、烧结制备AIN／Al-Si复合材料的技术方法。试验结果表明：AIN的反应生成机制属于一种连续渐进式反应形成过程，即于高温下液相Al中的Al原予渗入Si3N4的晶体点阵取代Si原予而逐渐使之向AIN晶体点阵转化的过程。被取代的Si原予从固相Si3N4中析出，扩散溶入液相Al中，冷却后形成Al-Si舍金固溶体，一般呈网状分布于AIN晶体相的周围。新生成的AIN与Al-Si合金相之间表现出很好的界面亲和性。     

Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的制备及性能

在Al2O3陶瓷基体中引入第2相纳米SiC颗粒,可以改善力学性能、耐磨损性能,是陶瓷领域研究的热点之一。纳米颗粒的均匀分散和适当的成型烧结决定了其性能。本文就目前存在的Al2O3/SiC纳米复合陶瓷粉体制备方法与烧结工艺进行了详细阐述。     

聚酰亚胺／纳米Al2O3-SiO2和聚酰亚胺／纳米Si3N4杂化材料的结构与性能研究

将纳米Al2O3-SiO2、Si3N4分别均匀分散于聚酰亚胺（PI）前驱体聚酰胺酸中，经过热亚胺化制备了PI／纳米Al2O3-SiO2和PI／纳米鼠N4杂化材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、高温微量热天平、静态热机械分析仪和差示热分析仪对杂化材料的微观结构及热性能进行了研究，结果表明，杂化材料中聚酰亚胺和无机纳米粒子之间存在相互作用，形成了复合相态结构；加入纳米Al2O3，SiO2、Si3N4后杂化材料的热稳定性均高于纯聚酰亚胺，但并不完全随无机纳米粒子含量的增加而提高；与纯PI相比，在90～130℃的温度范围内PI-8％Al2O3-SiO2、PI-8％鼠Si3N4热膨胀系数分别降低了约11％和47％，加入8％纳米Al2O3-SiO2、Si3N4后杂化材料的热导率分别提高了约8％和13％。PI／纳米Al2O3-SiO2、Si3N4杂化材料不仅保留了PI原有的优异性能，而且充分发挥了纳米无机粒子对PI的特殊改性性能。     

Al2O3陶瓷的动态力学性能研究

本文采用ＳＨＰＢ装置对９５瓷、９７瓷和９９瓷的动态力学性能进行实验研究。结果表明Ａｌ２Ｏ３陶瓷在高冲击载荷下其抗压强度增高,其增加幅度随Ａｌ２Ｏ３含量增加而加大,并分析了机理。     

B_4C外加量对Al_2O_3-SiC-Si_3N_4铁沟浇注料性能的影响

研究了B4C外加量(外加质量分数为0~0.6%)对Al2O3-SiC-Si3N4铁沟浇注料常温物理性能和高温抗折强度的影响。用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪测定了试样的物相组成和显微结构。结果表明:随着B4C加入量的增大,浇注料体积密度和常温强度先增大后减小,显气孔率先减小后增大,高温抗折强度先增大后减小;B4C外加质量分数为0.4%时,浇注料综合性能达到最佳。B4C在材料中的作用主要是促进烧结和防氧化。与未添加B4C试样相比,添加B4C的试样中生成了更多纤维状的O’-SiAlON,且长径比更大。O’-SiAlON的生长机制推断为气-固机制。     

Al2O3对Si3N4结合SiC材料抗氧化和抗碱侵蚀性的影响

研究了添加0～8％Al2 O3对烧成Si3N4结合SiC耐火材料的显微结构、抗氧化和抗碱侵蚀能力的影响。借助XRD、SEM及光学显微镜观察发现：添加Al2 O3通过氮化反应烧结使得材料基质中的Si3N4由纤维状Si3N4向柱状Sialon相转化,显微结构更加致密。4#试样中的Al2O3加入量对提高Si3N4结合SiC耐火材料的抗氧化和抗碱侵蚀性的作用已极其明显。     

MgO、Y2O3添加剂对原位反应制备ZTM/A12O3材料性能的影响

本文主要探讨了MgO、Y2 O3 添加剂对原位反应制备ZTM/Al2 O3 材料常温力学性能的影响。实验表明 :MgO可明显提高材料的烧结致密度 ;Al2 O3 的含量越高 ,MgO的添加越有利于材料常温抗弯强度的提高 ;MgO对材料韧性的贡献小于Y2 O3 ;Y2 O3 可明显改善材料的韧性 ,但对常温抗弯强度的提高作用不大 ;对烧结致密化的作用小于MgO。Y2 O3 改善材料韧性的原因是与ZrO2 形成固溶体。     

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。