原位引入BN-SiC燃烧合成Si3N4-BN-SiC复合材料

Si₃N₄-BN-SiC复合材料以其良好的力学性能和抗氧化性能而具有良好的工程应用前景。本研究以Si、Si₃N₄稀释剂、B₄C和Y₂O₃为原料, 采用燃烧合成法成功制备了Si₃N₄-BN-SiC复合材料。通过Si、B₄C和N₂气之间的反应, 在Si₃N₄陶瓷中原位引入BN和SiC, 制备的Si₃N₄-BN-SiC复合材料由长棒状的β-Si₃N₄和空心球形复合材料组成。实验研究了空心球微结构的形成机理, 结果表明, 生成的SiC、BN颗粒及玻璃相覆盖在原料颗粒上, 当原料颗粒反应完全时, 形成空心球形微结构。并进一步研究了B₄C含量对Si₃N₄-BN-SiC复合材料力学性能的影响。原位引入SiC和BN在一定程度上可以提高复合材料的力学性能。当B₄C添加量为质量分数0~20%时, 获得了抗弯强度为28~144 MPa、断裂韧性为0.6~2.3 MPa·m ^1/2, 杨氏模量为17.4~54.5 GPa, 孔隙率为37.7%~51.8%的Si₃N₄-BN-SiC复合材料。     

欢喜岭油田齐40块稠油油藏蒸汽驱影响因素及其技术对策研究

欢喜岭油田齐40块蒸汽驱开发4年来,在经历了热连通阶段后,整体进入驱替阶段生产,部分区域的油井已经突破,通过对蒸汽驱效果影响因素的研究,找出汽驱开发效果的主要矛盾,根据蒸汽驱开发的不同阶段采取相应的技术对策,解决制约蒸汽驱开发的瓶颈问题,改善汽驱效果,提高蒸汽驱采收率。     

注浆成型结合真空发泡法制备梯度多孔氮化硅陶瓷

通过注浆成型结合真空发泡制备出具有明显梯度结构的多孔氮化硅陶瓷。该工艺在浆料中加入发泡剂, 然后注入底部为石膏的模具中, 抽真空保压并恒温保存, 浆料在低压下会形成孔径梯度结构。研究发现, 气压对样品的梯度结构有较明显影响, 随着气压由80 kPa降低到9 kPa, 样品气孔率由59.01%提高到80.85%, 当气压为80 kPa时, 样品无宏观梯度结构, 随着气压的降低, 梯度结构趋于明显。压汞法测试表明, 9 kPa气压制备的样品孔径分布比较分散, 具有0.5、20、30、40、60、100和200 μm等多种气孔孔径值。该工艺具有简易、廉价, 孔径分布和气孔率可调的优点, 可实现大尺寸、复杂形貌材料的制备, 为梯度多孔材料的制备方法提供了新思路。     

添加BaTiO3的热压烧结Si3N4陶瓷的力学和介电性能

本研究以Al₂O₃和Nd₂O₃为烧结助剂, 采用热压烧结法制备Si₃N₄陶瓷, 系统研究了添加BaTiO₃对Si₃N₄陶瓷力学和介电性能的影响。研究结果表明, 随着BaTiO₃含量的增加, 相对密度、抗弯强度和维氏硬度都随之降低, 而断裂韧性有所升高; 即使添加5wt%~20wt%的BaTiO₃, Si₃N₄陶瓷的抗弯强度依然可以保持在600 MPa以上。Si₃N₄陶瓷的介电常数可以提高到9.26~11.50, 而介电损耗保持在10^-3量级。在Si₃N₄陶瓷中未检测到BaTiO₃结晶相, 可以认为Si₃N₄陶瓷介电常数的提高主要来源于烧结过程中形成的TiN。这些结果有助于拓展Si₃N₄陶瓷的应用领域。