低分子聚碳硅烷气相热裂解制备SiC超微粉的研究

本研究以低分子聚碳硅烷（LPS）为原料，利用其原料的特点，采用气相热裂解方法制备出SiC超细微粉．并从热力学和动力学的角度探讨了LPS分解机理,对合成工艺条件对产物的性质以及形貌、组成等的影响进行了系统的讨论，并在实验中确定了较佳的工艺条件．所合成的无定形SiC超微粉：粒径＜0．1μm，球形，含碳34％～35％，含氧3％～4％左右．     

碳化硅晶须增强Si_3N_4复合材料

用SiC晶须增强热压Si_3N_4,研究了热压制度对SiC_w/Si_3N_4复合材料的密度、弯曲强度、断裂韧性、晶相组成和显微结构的影响,并确定了较佳的热压条件。对微观结构和性能之间的关系进行了初步的探讨。对材料的力学性能如强度、断裂韧性、高温强度等进行了表征。     

素坯密度对气相渗硅制备C/C-SiC复合材料结构与性能的影响

三维针刺碳毡经化学气相渗透(Chemical Vapor Infiltration,CVI)增密制备C/C素坯,通过气相渗硅(Gaseous Silicon Infiltration,GSI)制备C/C-SiC复合材料。研究素坯密度与CVI C层厚度及素坯孔隙率的变化规律,并分析素坯密度对C/C-SiC复合材料力学性能、热学性能的影响。结果表明:随着素坯密度增大,CVI C层变厚,孔隙率减小;C/C-SiC复合材料中残C量随之增大,残余Si量随之减小,SiC先保持较高含量(体积分数约40%),随后迅速降低,C/C-SiC复合材料密度逐渐减小,力学性能先增大后减小,而热导率及热膨胀系数降低至平稳。当素坯密度为1.085g/cm3时,复合材料力学性能最好,弯曲强度可达308.31MPa,断裂韧度为11.36MPa·m1/2。研究发现:素坯孔隙率较大时,渗硅通道足够,残余硅多,且CVI C层较薄,纤维硅蚀严重,C/C-SiC复合材料力学性能低;素坯孔隙率较小时,渗硅通道很快阻塞,Si和SiC含量少,而闭孔大且多,C/C-SiC复合材料力学性能也不高。     

Effect of sintering additives on properties of Si3N4-BN composites fabricated via die pressing and precursor infiltration and pyrolysis route

The Si3N4-BN composites have been prepared via die pressing and precursor infiltration and pyrolysis route using borazine as precursor, and the effect of sintering additives on properties of the composites has been investigated. After sintering additives are adopted, the α to β phase transition of Si3N4 and the mechanical properties of the composites at both room temperature and high temperature are all increased with small extent. When using Y2O3+Al2O3 as additives, the phase transition of Si3N4 and the mechanical properties of the composites have better results. The β-Si3N4 content is 17.47%. The fl exural strength, elastic modulus and fracture toughness of the composites are 188.74 MPa, 84.34 GPa and 2.96 MPa?m1/2, respectively. After exposed at 1 000 ℃ in the air for 15 min, the fl exural strength of the composites is 154.62 MPa with a residual ratio of 81.92%. The elongated β-Si3N4 grains appear in all composites with different sintering additives. Relatively more rod like β-Si3N4 grains can be observed in composites with Y2O3+Al2O3 as additives, making it to possess better mechanical properties.     

Cf/SiC复合材料抗氧化涂层的制备、性能与保护机理

用化学气相沉积法(chemical vapor deposit,CVD)在碳纤维增强碳化硅复合材料(carbon fiber reinforced silicon carbide composites,Cf／SiC)表面制备了CVD—SiC粘接层、自愈合功能层和CVD—SiC耐冲蚀层组成的3层涂层体系,并进行了氧化实验。结果表明：单层CVD—SiC涂层保护试样的氧化质量损失速率比无涂层试样的明显降低,含有自愈合层的3层涂层保护试样比单层CVD—SiC保护试样的氧化质量损失速率又有明显降低。3层涂层保护的试样800～1300℃的氧化质量损失率非常小,氧化288h后仍能保持较高的弯曲强度。通过扫描电镜观察到自愈合层的玻璃态物质进入涂层裂纹中,有效地填充裂纹并阻挡氧的通过。同时,因涂层不均产生的孔洞或玻璃态物质流失后产生的涂层裂纹等缺陷会导致其自愈合功能的失效,使Cf／SiC复合材料不均匀氧化。     

SiO2f/SiO2-BN复合材料的制备及其性能

以石英纤维预制件和硅溶胶为原料,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2f/SiO2复合材料,在此基础上用尿素法制备了SiO2f/SiO2-BN复合材料,并对其力学性能和介电性能进行了测试.结果表明,随着工艺循环次数的不断增加,复合材料的密度随之提高,但增长速度逐渐减慢.三次循环后,SiO2f/SiO2-BN复合材料密度达1.8...     

稀释气体对化学气相沉积SiC涂层生长行为的影响

以CH3SiCl3-H2为反应气体,采用Ar和H2作为稀释气体。在1100℃、负压条件下,由化学气相沉积制备了SiC涂层,研究了稀释气体对涂层沉积速率、形貌以及晶体结构的影响。以Ar为稀释气体时,随着稀释气体流量的增加沉积速率迅速减小;用Ar作稀释气体制备的SiC涂层相对粗糙,随着Ar流量的增加,晶粒簇之间的空隙较大,涂层变得疏松。XRD分析表明：当稀释气体Ar流量超过200ml／min时,涂层中除了β-SiC外,还逐渐出现了少量的α-SiC。以H2为稀释气体时,当H2流量增加到400ml／min时,涂层的沉积速率迅速增大;以H2为稀释气体制备的SiC涂层致密、光滑,沉积的SiC涂层全部是β-SiC,且具有非常强的(111)晶面取向,涂层中无α-SiC出现。     

含活性基团硅氮烷先驱体的裂解

用ＴＧ－ＧＣ，ＩＲ，元素分析，ＸＲＤ研究ＭｅＳｉＨＣｌ２与ＭｅＳｉＶｉ（Ｖｉ：－ＣＨ＝ＣＨ２）Ｃｌ２共氨解产物的裂解过程。     

化学气相沉积六方氮化硼涂层的制备及应用

六方氮化硼(h-BN)涂层是一种性能优异的功能陶瓷材料,介绍了化学气相沉积( CVD)六方氮化硼涂层的制备工艺,综述了h-BN涂层的优异性能和应用现状,并对其研究发展趋势进行了展望.认为先驱体性能存在缺陷、沉积机理复杂、工艺可控性差、生产成本高是目前CVD制备h-BN涂层存在的主要工艺问题,指出今后还需在新型先驱体的研发和使用、沉积机理的深入探究、工艺优化和放大等方面开展深入研究,以实现h-BN涂层的大规模工业化生产和应用.     

热防护材料的研究进展

对近年来热防护材料进行了分类,同时对热防护材料的防热机理进行了分析研究,重点对改性的酚醛树脂和成碳率高的树脂进行了详细的探讨,明确提出成碳率高的树脂是下一代热防护材料的发展趋势.