场激活加压燃烧合成WC-Ni复合材料的工艺参数研究

以钨、碳和镍为原料,在电场激活下,材料的燃烧合成和致密化同时进行,短时间内完成了碳化钨镍复合材料的制备。研究了场激活 加压燃烧合成中的工艺参数,如脉冲电流、能量控制模式、升温速率、最高温度和压力对反应的影响。测量了在反应合成和致密化前后的样品 收缩率。所制备的复合材料的相对密度,490N载荷下Vickers硬度和断裂韧性分别为99.2%,13.965GPa和5.9MP·m1/2。     

直接冷却中氮化铝与无氧铜低温真空接触热导的实验研究

以5W／20K小型G-M制冷机为冷源,对低温下氮化铝（AlN）与无氧铜（OFHC）界面的接触热导进行了实验研究和分析。在45～140K内,氮化铝／无氧铜界面接触热导随温度的升高而增大,同时亦随接触压力的增加而增大。实验中同时得到了氮化铝在低温下的热导率,随温度的升高,氮化铝热导率值逐渐增大。就氮化铝低温热导率及氮化铝／无氧铜接触界面热阻随温度变化规律进行了微结构机理分析。     

添加Y2O3的自蔓延高温合成β-Sialon粉的微波烧结

采纳合理的保温结构，利用TE103单模腔微波烧结系统对添加6wt％Y2O3的自蔓延高温合成β-Sialon粉末的微波烧结行为、烧结样品的微观结构和力学性能进行了研究，SEM和TEM、HREM观察表明，烧结样品晶粒细小，微观结构均匀，力学性能测试表明在1600℃保温5min时烧结样品具有抗弯强度为470MPa，断裂韧性为5．0MPa·m－2，洛氏硬度为89．5；在1650℃保温5min时烧结样品具有抗弯强度为630MPa，断裂韧性为5．8MPa·m-2，洛氏硬度为91．6．     

SHS-β-Si3N4的气氛加压烧结

本文用硅粉和氮通过高温自蔓延方法合成β－Ｓｉ３Ｎ４粉末，以此为原料，采用气氛加压烧结工艺，研究了烧结助剂ＹＡＧ的添加剂量及烧结保温时间对其性能的影响，研究结果表明在１９４０℃、１．２ＭＰａＡｒ，保温１ｈ的条件下，β－Ｓｉ３Ｎ４粉烧结后可达９９％的理论密度并且具有较高的断裂韧性及硬度。     

β′－12H复相陶瓷界面结构研究

用气压烧结工艺制备β′－１２Ｈ复相陶瓷，并在高分辨电镜下对其界面结构进行研究．结果表明，β′与１２Ｈ相之间具有良好的界面结合，在晶界区域没有反应层和其它结构缺陷，界面上也几乎没有晶界玻璃相．在β′－β′晶界，三晶界处的玻璃相能渗入两晶界，在界面上总是存在１～２ｎｍ的非晶层．     

以YAG为晶界相的重烧结氮化硅的微观结构和性能

本文对获得具有更耐高温晶界相的重烧结氮化硅工艺进行了研究,并取得较好的结果。所研究的系统是含有YAG(钇铝石榴石)相的反应烧结氮化硅(RBSN),经重烧结并随即进行热处理后,材料最终由β′-sialon、α′-sialon和YAG相构成,经测定材料的强度从室温至1400℃没有明显变化。对该工艺过程中相组成和微观结构的变化也进行了详细研究,同时讨论了工艺对重烧结和热处理材料物理性能的影响。     

沙漠车用陶瓷活塞顶的研制

氮化硅陶瓷活塞顶是无冷机的关键部件之一．本工作选用高熔点的稀土氧化物为添加剂,在气氛加压炉内1800～1960℃,0．1～6MPaN₂压力下进行烧结,制备了性能优越的氮化硅陶瓷材料．其常温抗弯强度为750MPa,断裂韧性为7．2MPa·m^1/2,Weibull模数为12．3．使用该材料制备的氮化硅陶瓷活塞顶,装在6105型无水冷柴油机中,在规定的条件下进行耐久考核,已完成700h以上的台架实验,氮化硅陶瓷活塞顶装在EQ2060沙漠车上进行道路试验,已行驶1900km以上,经检验氮化硅陶瓷活塞顶完好无损．     

Ca-a-Sialon的反应致密化

本文通过反应热压制备了单相Ca-a-Sialon材料,研究了Ca-a-Sialon形成的反应致密化过程. 不同温度下产物的XRD结果表明,1250℃样品开始软化,1300℃时体系中反应形成了钙铝黄长石相,1500℃时钙铝黄长石重新溶解于液相中,同时形成了Ca-a-Sialon, 1600℃时反应完全,原料中各相完全消失,形成了单相Ca-a-Sialon. 不同温度下产物的密度表明,伴随着上述反应形成过程,材料经过颗粒重排、溶解-反应-沉淀过程和晶粒生长三个阶段,通过液相烧结达到了致密化.     

添加Y2O3-Dy2O3的AlN陶瓷的烧结特性及显微结构

本文探索了以自蔓延高温（SHS）法合成并经抗水化处理的AlN粉为原料,以Y₂O₃－Dy₂O₃作为助烧结剂的AlN陶瓷的烧结特性及显微结构．结果表明,晶界处存在Dy₄Al₂O₉、Y₄Al₂O₉、DyAlO₃、Dy₂O₃和DyN等第二相物质,随烧结温度变化,第二相的种类、数量和分布不同,显微结构也随之变化,从而影响AlN的热导率．在1850℃下,可获得热导率为148W／m·K的AlN陶瓷．