炭／炭硬化保温材料的表面涂层及抗氧化性能研究

研究了炭／炭硬化保温材料的两种表面涂层方法。对封孔后的低密度材料进行SEM分析,对硅粉涂层与炭界面进行EDS和XRD分析,然后,（360±10）℃气中进行氧化烧蚀试验。结果表明：封孔石墨颗粒大小对低密度炭／炭保温材料的封孔效果有很大的关系,TC-200涂层效果致密效果好;硅粉涂层与炭本体界面在1600℃后形成碳化硅致密层,对低密度材料起到很好的防护作用。     

一种SiC陶瓷支架增强铸铁基复合材料的制备(英文)

提出了一种基于一系列材料处理技术的新颖方法来制备SiC陶瓷支架增强铸铁基复合材料。考察了该复合材料的界面行为和磨损性能。结果表明:对具有分级大孔、交联网络结构和高气孔率特征的碳模板进行有效硅化可制备出高质量的SiC陶瓷支架。陶瓷增强体中高含量自由Si和金属基体中SiC的石墨化与活性元素(如Fe和Cr)的存在导致了强烈的界面反应,结果引起SiC陶瓷支架的严重分解。与金属基体材料的耐磨性能相比,由于SiC陶瓷支架的添加,该复合材料的耐磨性能得到明显提高。     

氧化铝陶瓷的钨金属化研究

阐述了在真空炉中高温烧结W涂层的基本实验方法和工艺,采用的金相照片,扫描电镜和能谱分析等方法对镀层进行了微观的成分分析.结果显示金属化温度影响W粉的烧结,配方中的氧化钇在连接W和陶瓷基体中起到关键作用.     

SiC/BN层状陶瓷耐损伤性能

采用压痕法在SiC/BN层状陶瓷试样的表面引入不同尺寸的表面裂纹,利用三点弯曲测量含裂纹试样的极限断裂应力,研究了不同尺寸的表面裂纹对层状陶瓷断裂强度的影响;根据压痕载荷-强度实验结果,测定层状陶瓷的阻力曲线,并与单相SiC陶瓷对比。结果表明,层状陶瓷的压痕强度对压痕裂纹深度的变化不敏感,阻力曲线呈上升型;而单相SiC陶瓷的压痕强度随压痕裂纹深度的增加急剧下降,阻力曲线呈平稳型,说明层状陶瓷具有优异的耐损伤性能和升值R-曲线行为。分析认为,裂纹在弱界面处发生偏折是层状陶瓷具有优良耐损伤性能和升值R-曲线行为的主要原因。这为陶瓷材料在含有一定的制备和加工缺陷以及承受冲击、磨损等接触损伤的条件下保持高强度提供了可能。     

3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的显微组织及其性能

利用化学包覆和热压烧结制备出晶界型3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷,并与机械混合相同工艺热压烧结的微米复相陶瓷对比。结果表明:3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷较对应的微米复相陶瓷保留了更多的t-ZrO2,并且形成精细均匀的显微组织;纳米h-BN第二相在基体中高度弥散,使引入的缺陷尺寸降低到100nm以下。这是造成材料能够获得优良力学性能的主要原因。在BN弥散相的体积分散达到20%时,3Y-ZrO2/BN纳米复相陶瓷保持了优异的强韧性,具有高质量的可加工性,并显示出类似塑性加工的特征。     

陶瓷表面Mo-Ni-Si金属化及其与Ag的润湿性研究（英文）

采用真空熔烧工艺在SiC陶瓷表面制备了3种化学成分的Mo-Ni-Si金属化涂层,研究了涂层的相组成和涂层/SiC陶瓷界面的微结构。通过座滴法实验考察了纯Ag在SiC 陶瓷涂层上的润湿与铺展特性,分析和讨论了Ag/金属化SiC陶瓷体系的界面行为。结果表明,该金属化涂层主要由Mo_5Si_3、MoSi_2、Ni_2Si、NiSi_2和MoNiSi组成,同时随着涂层中Mo金属由20%增加至40% (摩尔分数),位于涂层表面的具有四方结构的MoSi_2晶粒逐渐消失。Ag对Mo20-Ni32-Si48、Mo30-Ni28-Si42、Mo40-Ni24-Si36金属化SiC陶瓷在1000℃保温30min后对应的最终接触角分别为45°,79°和85°,该结果与Ag滴和3种Mo-Ni-Si涂层之间的相互作用密切相关。同时,在润湿试验前后,在Mo-Ni-Si涂层/SiC衬底界面没有发现明显的反应层。     

利用酚醛树脂制备复杂形状碳化硅复合材料零件

为了解决复杂形状陶瓷构件成型难的问题, 利用光固化快速成型技术, 以酚醛树脂为原料, 制作了陶瓷复合材料构件。用XRD 分析了炭支架和陶瓷构件的物相组成; 应用TGA 和SEM 研究了生成炭支架的热解特性、孔道系统和陶瓷构件的微观组织结构; 建立了渗硅的反应机理模型。结果表明: 炭支架主要为酚醛树脂热解后生成的无定形碳, 其残碳率为65 %; 渗硅温度为1500 ℃时生成的陶瓷构件是由Si 、SiC 和C 组成的致密复相陶瓷; 渗硅后如果温度升高至1650 ℃进行排Si , 则生成多孔复相陶瓷; 光固化树脂网格结构和淀粉结合生成的孔道系统, 能够有效避免制件的破裂并有利于渗硅反应; 在1500 ℃温度渗硅30 min 得到的SiC 层厚为20μm。      

酚醛树脂聚合相分离热解制备介孔碳

采用酚醛树脂聚合相分离热解制备多孔碳, 用压汞仪和场发射扫描电镜对多孔碳性能进行表征, 同时研究了固化催化剂含量对多孔碳性能的影响. 实验结果表明, 制备得到的多孔碳的孔呈交联互通状且孔径分布较窄, 大部分孔分布在20～50nm之间. 多孔碳的平均孔径约40nm. 高固化催化剂含量使多孔碳具有更薄的孔壁及更高的显气孔率. 当固化催化剂含量为15%时, 多孔碳的显气孔率为54.3%. 胶凝速度以及体积收缩是改变多孔碳性能的两个因素.     

木材陶瓷研究进展

回顾了一类新型环境材料—木材陶瓷的研究进展。木材陶瓷具有电磁屏蔽、温度-湿度传感和耐磨擦性能等优异性能,以及特殊的结构特征,使其在功能陶瓷方面具有美好的应用前景。介绍了碳木材陶瓷和SiC木材陶瓷的制备方法、结构和各种性能,以及制备机理。以制备β-SiC为例,详细介绍了Si在碳模板中的渗入和反应机理,并提供了相应的渗入-反应模型。对其他碳化物和氧化物木材陶瓷的研究进行了简要介绍。最后,探讨了木材陶瓷目前存在的问题与相应对策,并对其发展前景进行了展望。     

可加工陶瓷研究进展

介绍了国内外可加工玻璃陶瓷、石墨系复相陶瓷、h-BN系纳米复相陶瓷、可加工层状复相陶瓷、可加工多孔陶瓷、稀土磷酸盐系复相陶瓷和Mn＋1AX。化合物等7种可加工陶瓷的制备机理的研究现状,并对该领域今后的发展方向进行了进一步探讨。