烧结温度对Cf/SiC复合材料结构及性能的影响

以碳纤维为增强体, 热压烧结制备了C_f/SiC复合材料, 研究了烧结温度对C_f/SiC复合材料密度、结构及性能的影响. 研究发现: 提高烧结温度能够促进C_f/SiC复合材料的致密度; 当烧结温度低于1850℃时, 升高烧结温度, 复合材料的强度和断裂韧性也随之提高. 当烧结温度为1850℃时, 复合材料的性能最优, 弯曲强度达500.1MPa, 断裂韧性为16.9MPa·m ^1/2. 当烧结温度达到1880℃时, 复合材料性能反而下降.     

Al粉作为活性填料对PIP法SiCf/SiC复合材料性能的影响

利用2.5D SiC纤维预制件,通过前驱体浸渍裂解法（PIP法）制备SiCf/SiC复合材料,通过在第一次浸渍浆料中加入活性Al粉和惰性颗粒SiC粉来提高浸渍效率.研究了活性填料的加入以及纤维表面热解碳层的厚度对材料性能的影响.结果表明,由于Al粉在热解过程中与含碳有机小分子发生化学反应生成新的物相,使得复合材料的力学性能得到了很大的提高,在1200℃经过六个周期的浸渍裂解后,复合材料的三点弯曲强度达到441MPa,比例极限应力达到380MPa.在200～500nm厚度范围内,热解碳的厚度对复合材料的抗弯强度影响不明显.复合材料的弹性模量随着热解碳层厚度的增加而降低.     

原位反应结合多孔Si3N4陶瓷的制备及其介电性能

以氮化硅(Si₃N₄)和氧化铝(Al₂O₃)为起始原料, 利用原位反应结合技术制备Si₃N₄多孔陶瓷. 研究烧结温度和保温时间对Si₃N₄多孔陶瓷的微观结构、力学性能以及介电性能的影响. 结果表明: 烧结温度在1350℃以下, 保温时间<4h时, 随着烧结温度的升高, 保温时间的延长, 样品的强度和介电常数增大; 但条件超出这个范围, 结果刚好相反; 物相分析表明多孔陶瓷主要由Si3N4和Al₂O₃以及Si₃N₄氧化生成的SiO₂(方石英)组成. 所制备的多孔Si₃N₄陶瓷的气孔率范围为25.34%～48.86%, 抗弯强度为34.77～127.85MPa, 介电常数为3.0～4.6, 介电损耗约为0.002.     

高导热氮化硅陶瓷的快速制备和性能控制

氮化硅陶瓷力学性能优异,理论热导率高,是大功率电力电子器件的关键热管理材料。但是,高导热氮化硅陶瓷烧结温度高、保温时间长,因此制备成本居高不下,对于产业化应用不利。本研究提出了一种快速制备高导热氮化硅陶瓷的方案。以Y2O3-MgO-C作为烧结助剂,以高纯硅粉作为起始原料,通过流延成型和硅粉氮化制备素坯,在1900℃、0.6MPa保温2h制备出高导热氮化硅陶瓷。研究了C的添加量对于氮化硅陶瓷的致密化、晶相、微结构、力学性能以及热导率的影响规律。最终制备的氮化硅陶瓷密度可以达到99%以上,热导率达到98W/m·K。     

真空脱气处理对网眼多孔陶瓷力学性能的改善

采用有机泡沫浸渍工艺制备了碳化硅基网眼多孔陶瓷．研究了真空脱气处理对浆料流变特性和烧结体的力学性能及显微结构的影响．结果表明;脱气处理改善了浆料的流变特性,使浆料在有机泡沫体上的涂覆量增加和结构均匀性得到改善;压汞仪测试数据和ＳＥＭ观察表明脱气处理明显地消除了孔筋内的孔径为１００μｍ左右的大气孔;经脱气处理后,材料的抗弯强度从２．３４ＭＰａ提高到３１８ＭＰａ．脱气处理对网眼陶瓷强度的改善主要来自两方面的贡献：一是相对密度的增加,二是孔筋中大气孔的消除,但后者是最主要的贡献,这个结果与目前建立的开孔陶瓷泡沫的力学模型吻合得很好．     

碳化硅-硼化锆复相陶瓷的增强研究

研究第二相粒子硼化锆及其加入量变化对碳化硅-硼化锆复相陶瓷的强度和韧性的影响,同时探讨其氧化行为。用光学、透射电镜和扫描电镜对复相陶瓷的微观结构、断裂行为进行分析讨论。实验表明,材料性能不仅取决于组成变化而且与工艺条件有关。在适当热压工艺条件下获得的性能表明,复相陶瓷(SiC-15vol.%ZrB_2)的断裂韧性比热压α-SiC要提高50％左右,达到6.5MPa·m~(1/2),弯曲强度仍能达到560MPa。 抗氧化性能与单相热压SiC比较,SiC-15vol.%ZrB_2在1280℃时氧化加速进行,安全使用应低于1150℃。通过压痕裂缝扩展和拋光面上断裂时裂缝行进观察表明,裂缝分支和绕道可能是增韧的主要机制。     

热压碳化硅陶瓷材料的研究

碳化硅是一种应用在高温工程中有希望的候选材料。目前,许多工作正致力于研究气体透平和其它工程中需用的强度高、抗氧化性优良的SiC烧结体。 本文研究了添加剂(B_4C、C)和其它工艺参数对热压SiC的烧结性状和机械性能的影响。同时也研究了不同温度、不同时间、湿氧条件下的氧化增重和强度变化。 研究所得的结果如下: (1)B_4C和C是热压α-SiC达到致密必不可少的添加剂。达到最高密度的B_4C和C的最低限量分别为0.5wt％。 (2)热压SiC的室温抗弯强度约为500MN/m~2,且从室温到1400℃高温强度都几乎不变,高温时略有升高。另外,强度值似乎与碳的添加量(直到3wt％)无关。 (3)添加1wt％B_4C和3wt％C的SB_1C_3组成(热压条件是2050℃、保温45min、压力40MN/m~2),其性能是:密度3.17g/cm~3,室温强度480MN/m~2、热膨胀系数4.6×10~(-6)℃~(-1),洛氏硬度HRA93.5。 (4)直到1280℃,掺B_4C和C的SB_1C_3组成的抗氧化性是非常优良的,氧化速率与时间呈抛物线关系,氧化后的室温强度也是基本不变的。     

羟基磷灰石水悬浮液电动特性研究

通过测量粉体在水溶液中的Ｚｅｔａ电位和颗粒大小,研究了不同条件下羟基磷灰石水悬浮液的电动特性。结果表明,溶液的ｐＨ值以及引入的聚电解质不同均会使羟基磷灰石颗粒表面的荷电状态发生变化,进而导致粉体在水溶液中的分散状况发生变化。在碱性条件下添加适当的阴离子聚电解质有利于羟基磷灰石水悬浮液的稳定分散。     

氯化硅结合碳化硅耐火材料的物理和机械性能研究

氯化硅结合碳化硅耐火材料的物理和机械性能研究１．引言７０年代起，耐强碱、抗氧化、高热导、高强度的氮化硅（Ｓｔ。Ｎ．）结合碳化硅（ＳＩＣ）耐火材料以其良好的热震稳定性和高温耐磨损性能满足了当时高炉技术发展对更新耐火材料的需求，尤其值得人们关注的是高炉上...     

碳化硅陶瓷及其复合材料的热等静压氮化

通过对ＳｉＣ陶瓷，ＳｉＣ－ＴｉＣ复相陶瓷以及ＳｉＣ晶须补强ＳｉＣ基复合材料在氮气氛中进行高温的氮化处理，成功地实现了这些材料的开口气孔与表面裂纹的愈合。有关研究表明：热等静压氮化工艺可以显著提高ＳｉＣ陶瓷及其复合材料的抗强度，对断裂韧性也有较大的改善作用。