Hf-Si-La-O-N体系中HfN的形成及相关系

本研究探讨了一步法制备HfN复合硅酸镧盐陶瓷材料的可行性和配方设计问题,并对HfO2-Si3N4-La2O3三元系统反应合成HfN进行了实验验证.因为在HfO2-Si3N4-La2O3三元系统的反应过程中涉及到硅酸镧盐Si3N4-SiO2-La2O3系统,所以将其延伸为HfO2-Si3N4-La2O3-SiO2-HfN...     

纳米碳颗粒/碳化硅陶瓷基复合材料的氧化行为

以微米硅(Si)和纳米碳黑(Cp)粉体为主要原料,采用经机械化学法合成的碳化硅(SiC)和15%和25%的纳米碳颗粒与碳化硅(Cp-SiC)的复合粉体,并经无压烧结得到了Cp/SiC陶瓷基复合材料,分析了在不同温度条件下Cp/SiC烧结体的氧化行为。结果表明:当温度小于700℃时,Cp/SiC复合陶瓷在空气中的氧化受C—O2反应控制,致使其为均匀氧化;700℃时,氧化后的复合材料显气孔率最大,弯曲强度达极小值;大于700℃,氧化过程受O2的气相扩散控制,呈非均匀氧化;700~900℃之间,O2通过微裂纹的扩散控制着Cp/SiC的氧化过程;900~1 100℃之间,O2通过SiC缺陷的扩散控制着Cp/SiC的氧化过程,并在1 000℃时的最初的2 h内,复合材料弯曲强度增大,且达到了极大值。同时表明,纳米碳含量是影响复合材料强度及氧化行为的关键因素,添加纳米碳质量分数为15%的Cp/SiC复合陶瓷可以作为一种抗氧化性能优良的玻璃夹具材料。     

SiC喷雾造粒粉的影响因素研究

通过SiC喷雾造粒试验,分析了影响SiC造粒粉性能的因素,如进出口温度、浆料的固含量、喷雾压力及进料速度等;同时总结出了喷雾造粒时的合理工艺,制备出了松装密度为0.91 g/cm3,流动性为20 s(样品量为30 g),且粒形较好、适于成型的SiC粉体。     

铝合金表面制备TiO_2薄膜及其性能

采用溶胶凝胶法,以钛酸丁酯、聚乙二醇、乙酰丙酮、三乙醇胺等为实验原料,利用自制的浸渍提拉装置在铝合金基底上制备TiO2薄膜。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征TiO2薄膜的结构和形貌,以甲基橙溶液的光催化降解为反应模型,评价了TiO2薄膜的光催化活性。结果表明,采用三乙醇胺和乙酰丙酮制备的TiO2薄膜均为锐钛矿相;较三乙醇胺相比,乙酰丙酮做水解抑制剂制备的TiO2薄膜形貌平整,表面龟裂少,结构致密,样品的光催化效果好。     

稀土钼酸盐的光环境诱导变色效应及色度学分析

稀土钼酸盐材料的光环境诱导变色性能与其自身吸收反射特性与光源功率分布相关。基于色度学原理,对比国际照明委员会规定的4种标准光源(即D65、A、F2与F11光源)的功率分布曲线,构建了不同光源间的差异函数,并分析可知此类材料一般在功率分布差异显著的光源间会呈现明显色差,当此类材料的反射率极小值位于光源差异函数的尖锐峰附近时,在相应光源间呈现较大色差,反之则色差较小。根据稀土离子的特征吸收谱线,筛选出具有光环境诱导变色效应的稀土元素,并实验验证了高温固相法所合成稀土钼酸盐变色材料。     

SrO对Si3N4–ZrO2–SrO系统反应合成ZrN的影响EI北大核心CSCD

通过引入SrO,利用Si3N4–ZrO2–SrO三元系统反应合成ZrN,使得SiO2–Si3N4–ZrO2–ZrN四元系统形成互易关系,并结合热力学计算,对在N2气氛无压条件下Si3N4–ZrO2–SrO三元系统分别在1 500和1 700℃时的反应途径进行了研究,并采用XRD进行物相分析。结果表明：当烧结温度为1 500℃时,Si3N4–ZrO2–SrO系统可生成ZrN＋SrSi2O2N2和ZrN＋Sr3SiO5＋SrZrO3的复合相;当烧结温度提高到1 700℃时,反应产物中与ZrN复合的物相不仅有SrSi2O2N2和Sr3SiO5＋SrZrO3,还生成了Sr2SiO4＋SrZrO3和Sr7ZrSi6O（21）＋SrZrO3,其中,SrZrO3为ZrO2–SrO二元系统反应的结果。在1 500和1 700℃时,Si3N4–ZrO2–SrO三元系统中可生成ZrN＋X（＋SrZrO3）复合相,且ZrN–X共存关系在扩展的SiO2–Si3N4–SrO–ZrO2–ZrN五元系统中给出。Si3N4–ZrO2–SrO三元系统的数个反应可被用于在较低温度下一步反应制备ZrN复相陶瓷。     

Si_3N_4-TiZrN_2-TiN复合导电陶瓷

以制备可用电火花加工的氮化硅基陶瓷材料为目的,用Zr N-Ti N作为导电相,以Y_2O_3、La_2O_3、Al N作为烧结助剂,在1750℃无压烧结Si_3N_4-Ti Zr N_2-Ti N复合导电陶瓷。测试了试样的烧结特性、机械性能及导电性能,用XRD和SEM分析表征了试样的物相和显微结构。其结果为:相对密度接近98%;试样的机械性能良好,抗弯强度可达到960 MPa,显微硬度为14.7 GPa,断裂韧性为7.6 MPa·m~(1/2);试样的电阻率由单相氮化硅陶瓷的10~(13)?·cm降低到复合导电陶瓷的10~(-2)?·cm数量级,可用电火花进行加工。物相分析表明,试样中生成了Ti Zr N_2新物相,形成了Si_3N_4-Ti Zr N_2-Ti N复合导电陶瓷。显微分析表明,试样中的三种晶粒均在2μm以下,具有相互结合紧密且分布较均匀的显微结构。     

SrO对Si_3N_4–ZrO_2–SrO系统反应合成ZrN的影响

通过引入SrO,利用Si_3N_4–ZrO_2–SrO三元系统反应合成ZrN,使得SiO_2–Si_3N_4–ZrO_2–ZrN四元系统形成互易关系,并结合热力学计算,对在N2气氛无压条件下Si_3N_4–ZrO_2–SrO三元系统分别在1 500和1 700℃时的反应途径进行了研究,并采用XRD进行物相分析。结果表明:当烧结温度为1 500℃时,Si_3N_4–ZrO_2–SrO系统可生成ZrN+SrSi_2O_2N_2和ZrN+Sr_3SiO_5+SrZrO_3的复合相;当烧结温度提高到1 700℃时,反应产物中与ZrN复合的物相不仅有SrSi_2O_2N_2和Sr_3SiO_5+SrZrO_3,还生成了Sr_2SiO_4+SrZrO_3和Sr7_ZrSi_6O_(21)+SrZrO_3,其中,SrZrO_3为ZrO_2–SrO二元系统反应的结果。在1 500和1 700℃时,Si_3N_4–ZrO_2–SrO三元系统中可生成ZrN+X(+SrZrO_3)复合相,且ZrN–X共存关系在扩展的SiO_2–Si_3N_4–SrO–ZrO_2–ZrN五元系统中给出。Si_3N_4–ZrO_2–SrO三元系统的数个反应可被用于在较低温度下一步反应制备ZrN复相陶瓷。     

金红石型钛镍黄/硅气凝胶复合色料的制备及其隔热性能

采用固相法合成了高近红外(NIR)反射金红石型钛镍黄色料,并以SiO₂气凝胶为基体,制备一种网络状NIR反射金红石型钛镍黄/硅气凝胶复合色料,测定了其结构特征和呈色性能,并分析其NIR反射效应和隔热性能。结果表明,添加1%(质量分数)助烧剂NaF所固相合成的金红石型钛镍黄色料呈色性能(b*=54.24)和NIR反射性能优异;所制备的网络状金红石型钛镍黄/硅气凝胶复合色料具有良好呈色性能、低透过率、高NIR反射率(96.60%)和低导热系数[0.068 54 W/(m·K)],表明其具有优异的隔热性能。此外,还探讨了该复合色料的制备机制和隔热机理。     

不同AIN含量对液相烧结SiC陶瓷的影响

研究了不同AIN配比对AIN-Y2O3液相烧结碳化硅的烧结致密化行为、烧结体的性能的影响.结果发现:AIN-Y2O3系统均可以使SiC达到致密化,配比为AIN60mol%的组成可在1850℃-2000℃的温度范围能够使SiC致密化,系统失重保持在2%左右.高AIN含量的样品中更容易发现"核一壳"结构,在烧结体中均发现氧氮化物的形成.烧结体断裂方式为沿晶断裂,断裂韧性为6-8MPa·m1/2.