CVD制备3C-SiC及其应用于MEMS的研究进展

高温、强振、强腐蚀、高湿等恶劣环境中的监测和控制系统对MEMS(Microelectromechanical systems)提出了新的挑战。SiC具有化学惰性,高热导率及优良的力学、电学、高温性能,在MEMS技术中备受青睐,成为Si-MEMS体系极具竞争力的替代材料。综述了关于立方相碳化硅(3C-SiC)薄膜的化学气相沉积(CVD)制备方法,介绍了其力学、电学性能的最新研究进展,最后举例说明了3C-SiC薄膜在MEMS器件中应用的研究现状。     

高性能刹车材料的研究现状与发展趋势

从科技进步对制动材料提出的性能要求出发,综述了目前国内外包括粉末冶金材料、C/C复合材料、C/C-SiC复合材料以及C/BN复合材料在内的几种高性能刹车材料的组成与结构、制备工艺、优缺点、改良方法及应用研究动态等,并展望了高性能刹车材料未来的发展方向.     

炭纤维增强氮化物复合材料的制备及其烧蚀性能

合成了硼吖嗪和全氢聚硅氮烷的混杂先驱体并对其结构进行了表征;以混杂先驱体和3D炭纤维编制体为原料,采用先驱体浸渍-裂解(PIP)工艺制得了炭纤维增强氮化物基体的复合材料,并对复合材料基体的抗氧化性以及抗烧蚀性能进行了研究。结果表明:混杂先驱体中含有B-N、B-H、Si-N、Si-H、N-H等结构,无其他杂质;基体材料在空气中具有优良的抗氧化性能,温度升至1000℃时仍未发生明显的质量变化,明显优于C/C复合材料;四个PIP工艺循环所制得的复合材料烧蚀表面平整,氮化物基体比增强炭纤维具有更好的耐烧蚀性能。     

氮化硼复合材料研究进展

本文从氮化硼复合材料的优异性能出发,介绍了近年来氮化硼复合材料的研究进展和应用,综述了几种制备氮化硼复合材料的工艺路线,并就氮化硼复合材料目前制备工艺存在的问题和应用前景进行了展望.     

高性能透波陶瓷纤维的研究现状和展望

透波陶瓷纤维是制备陶瓷基透波复合材料的重要增强体,其耐高温性能已成为制约高马赫数导弹天线罩发展和应用的关键因素.本文综述了近年来新型耐高温透波陶瓷纤维包括氮化硅纤维、氮化硼纤维、硅氮氧纤维和硅硼氮纤维的研究进展,并对其未来的发展趋势作了展望.     

UD-Cf/SiC陶瓷基复合材料的高温拉伸性能

采用两种形状(纺锤形、矩形)的拉伸试样对热压单向M40JB-C_f/SiC和T800-C_f/SiC复合材料进行了高温拉伸强度测试,得到了C_f/SiC复合材料的拉伸强度,并对纺锤形试样断裂应变的表达式进行修正,得出了复合材料的弹性模量。M40JB-C_f/SiC复合材料1300℃的拉伸强度及模量分别为374 MPa和134 GPa, 1450 ℃的拉伸强度及模量为338 MPa和116 GPa,T800-C_f/SiC复合材料1300 ℃拉伸强度和模量为392 MPa 和115 GPa。测试结果与试样的断裂方式密切相关,在有效部位断裂的测试结果大于在非有效区断裂的测试结果。M40JB-C_f/SiC复合材料的拉伸断裂应力-应变曲线表现出塑性变形的非线弹性破坏特征,而T800-C_f/SiC主要表现为线弹性特征。      

SiC基反射镜制备工艺研究进展

空间系统用的高性能轻质反射镜的研究和应用正逐年稳定发展,本文从几种卫星反射镜材料的性能和特性出发,得出SiC及其复合材料作为反射镜材料性能最佳的结论;通过比较各种工艺制备SiC基反射镜性能,结果显示:只有CVD SiC能够作为反射镜反射光学表面.本文重点详细介绍了SiC及其复合材料反射镜制备工艺及方法特点,并对其工艺发展前景进行了展望.     

化学气相沉积SiC涂层生长过程分析

以高纯石墨为沉积基体,MTS为先驱体原料,在负压条件下沉积了CVD SiC涂 层.利用SEM和XRD分别对涂层的形貌及晶体结构进行了表征,SiC涂层表面呈菱柱状, (111)面为择优取向面.利用高分辨透射电镜对涂层与基体的界面结构、涂层的显微结构进行 了研究,得出CVD SiC涂层生长过程如下:SiC最初是沿着石墨基体的晶面取向开始生长 的}随后经历一段取向淘汰及调整的过程后,开始(111)晶面的生长.     

纤维类型对C_f/SiC复合材料力学性能的影响

本工作以AlN和Y2 O3为烧结助剂 ,采用先驱体转化 -热压烧结的方法制备出了Cf/SiC复合材料 .研究了纤维类型影响复合材料力学性能的本质原因 .由于T3 0 0纤维的制备温度明显低于M 40JB纤维的制备温度 ,因此 ,与M 40JB纤维相比 ,T3 0 0纤维的石墨化程度较低且含有较多的杂质 ,从而导致T3 0 0纤维表面的活性强 ,而M 40JB纤维表面的活性较弱 .正是这种结构和成分的差别 ,使T3 0 0纤维与基体的结合较强 ,而M40JB纤维与基体的结合较弱 ,因此以T3 0 0纤维为增强相的复合材料呈现脆性断裂 ,而以M 40JB纤维为增强相的复合材料则呈现韧性断裂 ,该复合材料具有较好的力学性能     

沉积温度对CVD SiC涂层显微结构的影响

以MTS为先驱体原料，在950-1300℃、负压条件下沉积了CVDSiC涂层．利用SEM对涂层的表面形貌和断口特征进行了表征．沉积温度和SiC涂层表面形貌的关系如下：950℃时，沉积的SiC颗粒非常细小，为独立的球形堆积；1000-1100℃时，CVDSiC涂层表面光滑、致密；1150-1300℃沉积的SiC涂层呈现出球状或瘤状结构且表面粗糙．结合热力学和晶体形核-长大理论，研究了沉积温度对SiC涂层表面形貌的作用机制．沉积温度和SiC涂层断口形貌的关系如下：1200℃以下沉积的SiC涂层断面致密、无孔洞；而1300℃沉积的SiC涂层断面非常疏松．利用岛状生长模型揭示了SiC涂层内部显微结构的形成机理．