无机盐溶胶-凝胶法制备超细 ZrB2-ZrC复合粉体

利用ZrO₂-B₂O₃-C体系中碳热还原的基本原理, 分别采用氧氯化锆、硼酸和酚醛树脂作为ZrO₂, B₂O₃和C的来源, 利用溶胶-凝胶法制备出超细ZrB₂-ZrC复合粉体. 采用热分析仪, X射线衍射和透射电镜对前驱粉体煅烧中的热力学过程, 复合粉体的物相以及粒径和形貌进行了分析和表征. 结果表明, ZrB₂、ZrC相在1300℃开始生成, 1500℃煅烧1h后碳热还原反应基本完成. 复合粉体的平均粒径在200nm左右, 比表面积达87m^2·g^-1, 加入1.0wt%的聚乙二醇作为分散剂时, 粉体的团聚现象得到很大的改善.     

常压烧结ZrB2-SiC复相材料的抗氧化行为研究

以溶胶凝胶法合成的超细ZrB₂粉体为主要原料,研究了不同含量Mo和Mo-B₄C为烧结助剂时,ZrB₂-SiC体系的常压烧结工艺,测试了其力学性能,并系统研究了分别以4wt%Mo和4wt%Mo-2wt%B₄C为烧结助剂制备的ZrB₂-20wt%SiC复相陶瓷在不同温度下的静态抗氧化行为,研究表明：仅以Mo作为烧结助剂时,在1300℃以上材料表面开始出现ZrO₂颗粒析出而迅速氧化. 当添加Mo-B₄C复合烧结助剂时,液相保护层在1300℃开始出现,并随着温度升高逐步变厚且均匀,材料在1500℃氧化30min后,抗弯强度仍有室温强度的86%,表现出良好的抗氧化性能.     

残余碳对碳化硅陶瓷光学表面加工性能的影响

为深入了解碳化硅陶瓷的光学表面加工性能,采用常压固相烧结法制备了碳化硅陶瓷,在保证致密度的前提下,通过改变碳的含量,研究了残余碳对SiC陶瓷抛光面的表面质量和光学性能的影响。研究发现,C的质量含量为3%～7%时,SiC陶瓷抛光表面的RMS(root mean square)粗糙度均约为2nm。当C含量为3%～6%时,SiC陶瓷抛光表面在400～750nm波段的全反射率、漫反射率和镜面反射率无明显变化;当C含量升至7%时,全反射率稍有降低,漫反射率稍有上升,镜面反射率稍有降低。其原因可能是过多的残余碳引起SiC陶瓷的折射率下降和产生光学散射,最终造成镜面反射率降低。     

挤出成型碳化硅陶瓷的力学性能和显微结构

以羟丙基甲基纤维素（HPMC）作为有机塑化剂, 采用挤出成型工艺常压烧结制备碳化硅陶瓷管材, 系统研究了羟丙基甲基纤维素含量对陶瓷管材性能的影响以及不同温度制度下碳化硅陶瓷显微结构变化. 研究结果表明, 陶瓷管材坯体的平均径向抗外压强度随着HPMC含量的增加呈增加趋势, 当HPMC含量为7.5wt％时达462MPa; 2200℃保温1h烧结陶瓷管材的致密度随着HPMC含量的改变没有明显的变化. 采用两步烧结法得到的碳化硅管材体积密度从3.00g/cm³增加到3.07g/cm³, 平均径向抗外压强度达540MPa, 致密度可达95.9%. 抛光面经化学腐蚀后的显微结构表明碳化硅颗粒出现异常长大, 有部分板状晶粒出现.     

氮化硅陶瓷覆铜基板制备及可靠性评估

氮化硅陶瓷覆铜基板优异的高可靠性使其成为高铁、电动汽车等领域功率模块最有前途的基板材料之一,目前只有日本厂商具备量产能力,国内进口困难,阻碍了相关产业的发展.采用气压烧结实现了高性能氮化硅陶瓷基板的制备,并通过活性金属钎焊工艺获得了氮化硅陶瓷覆铜基板.氮化硅陶瓷的弯曲强度800 MPa,断裂韧性8.0 MPa·m1/2,热导率90 W/(m·K),交流击穿强度40 kV/mm和体积电阻率3.7×1014Ω·cm;氮化硅陶瓷覆铜基板的剥离强度达到130 N/cm.在-45～150℃高低温循环冲击下,氮化硅陶瓷覆铜基板的冲击次数分别达到氮化铝和氧化铝覆铜基板的10倍和100倍;在铜厚0.32 mm/0.25 mm冲击次数达5000次和铜厚0.5 mm/0.5 mm冲击次数达1000次的情况下,样品均完好无损;在铜厚0.8 mm/0.8 mm冲击次数达500次时,样品仍未产生微裂纹等缺陷,这与铜厚0.32 mm/0.25 mm时氮化铝覆铜基板的循环次数相当;氮化硅陶瓷覆铜基板的可靠性明显优于现有产品.     

三(二乙胺基)氯化硅烷的合成

随着半导体集成电路技术的发展,器件表面钝化保护膜的重要性日益显著。氮化硅薄膜是半导体集成电路中最具应用前景的表面钝化材料之一,发展低温的热化学气相沉积(CVD)工艺来沉积氮化硅表面钝化膜是集成电路发展的趋势,而开发新的硅源、氮源前驱体是实现低温淀积氮化硅薄膜的有效途径。设计了一种新的低温CVD氮化硅薄膜的有机硅源前驱体——三(二乙胺基)氯化硅烷,以四氯化硅和乙二胺为原料,在氮气气氛下,研究了原料预处理、二乙胺用量、反应温度和反应时间等工艺因素对合成收率的影响。最佳工艺条件下,收率达77.4%,并利用核磁共振、元素分析及红外光谱表征了产物的组成及结构。     

多孔陶瓷的制备及应用

根据成孔原理，多孔陶瓷成型工艺可分为七大类，对各种工艺进行了简要论述结合作者的工作对有机泡沫体浸渍工艺中的关键技术进行了较详细的探讨，并简要描述了两次离心挂浆工艺的过程及实验结果。最后，展望了多孔陶瓷的应用前景及尚待解决的问题。     

浅析混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策

本文分析了混凝土桥梁施工裂缝的成因,探讨了裂缝的防治对策。     

陶瓷材料电场辅助连接技术研究现状及发展趋势

陶瓷材料因具有良好的机械性能、抗腐蚀性、耐高温性及抗氧化性等,被广泛应用于航空航天、医疗、能源交通等领域,陶瓷材料自身及其与金属材料的连接技术对于实际工程应用具有重要意义。由于部分陶瓷材料与电场的特殊作用机理,将外加电场应用于陶瓷材料的连接技术中,可以获得多种普通连接技术所不具备的优势,如连接温度较低和连接时间较短等,这就催生了新型陶瓷材料电场辅助连接技术。本文着重梳理了陶瓷及陶瓷基复合材料电场辅助连接技术的研究现状,对近年来电场辅助连接技术的研究进展进行了综述,重点介绍了电场辅助扩散连接(Electric field-assisted diffusion bonding, FDB)技术、放电等离子体烧结(Spark plasma sintering, SPS)连接技术以及新型低温快速闪连接(Flash joining, FJ)技术的连接机理、典型界面微观结构、接头强度及影响因素等,阐述了不同电场辅助连接技术的适用范围和局限性,并对陶瓷材料电场辅助连接技术的发展进行了展望。     

常压固相烧结碳化硅陶瓷的表面裂纹及其对材料强度的影响(英文)

采用压痕加载的方式在固相烧结碳化硅陶瓷材料的抛光表面分别加载维氏及努氏压头,获得不同形貌的表面裂纹,系统地研究了表面裂纹尺寸及裂纹倾斜角对材料强度的影响。实验结果表明,当尖锐的维氏裂纹尺寸约为10μm时,该裂纹开始主导材料的断裂过程并导致材料强度的下降,而维氏压痕约3μm左右时,材料的强度几乎不受影响。研究还表明,1~2 N载荷下较小尺寸的努氏裂纹对材料强度具有一定的影响,但无规律性;5 N以上载荷下尺寸较大的努氏裂纹在断裂过程中易发生偏转而主导材料的断裂,实验推导得出裂纹倾斜角θ与相应的四点弯曲强度σ存在关系式:σ∝(sinθ)-1/2。