异丁烯-马来酸酐共聚物凝胶注模成型制备多孔氮化硅陶瓷

以不同粒径的氮化硅粉为原料,采用异丁烯-马来酸酐共聚物凝胶注模成型制备多孔氮化硅陶瓷,研究不同粒径氮化硅颗粒在异丁烯-马来酸酐共聚物水溶液中的分散性及氮化硅颗粒浆料的流变性能,对烧结样品的物相、微观形貌和结构以及介电性能进行表征与分析。结果表明:粒径小于0.5μm的氮化硅颗粒在异丁烯-马来酸酐共聚物水溶液中更易团聚而沉降,氮化硅颗粒浆料的黏度、切应力比粒径为1~3μm的氮化硅颗粒浆料的大;不同粒径原料制备的氮化硅陶瓷的主晶相为α-氮化硅和β-氮化硅,样品的烧结收缩率、密度差异较小,孔隙率约为20%,抗弯强度均大于400 MPa。

高强钼合金及其复合材料的研究进展

高强钼合金及其复合材料是为满足先进军工、国防、航空航天等众多工业领域发展需求而开发的,其最终目的是部分替代这些领域的钼钛合金和钢材。目前在钼基体中引入均匀弥散分布且热稳定性良好的增强体,形成钼合金及其复合材料,成为提升钼性能的热点方法。本文总结了高强钼基材料的增强相选择、制备工艺,综述了高强钼基材料的性能演变规律及强化机制,并且展望了高强韧钼基材料研究的发展趋势。

Mo-CCN-ZrO_(2)复合材料显微组织及性能研究

以难熔金属钼为基体,添加相应比例的3Y-ZrO_(2)(Y_(2)O_(3)稳定ZrO_(2))粉体和球形CrCoNi(CCN)中熵合金粉体、C粉,通过固固混合、粉末冶金法制备典型的耐烧蚀钼基复合材料Mo-0.65%CCN-2.0%ZrO_(2)。系统研究Mo-0.65%CCN-2.0%ZrO_(2)钼基复合材料显微组织、不同加工变形条件下力学性能及抗氧化能力。结果表明:随变形量增大,晶粒得到细化,第二相粒子分布均匀,材料抗拉强度、伸长率、抗弯强度、断裂韧性等力学性能显著提高;在变形量达65%时,抗拉强度达812 MPa,屈服强度为696 MPa,伸长率为26.2%,抗弯强度为1707 MPa,断裂韧性为32.3 MPa·m1/2;材料断裂类型表现为典型韧性断裂特征,材料的抗氧化能力显著改善。

碳化硅泡沫陶瓷研究进展

针对碳化硅泡沫陶瓷材料具有大比表面积、高气孔率、耐高温、抗化学腐蚀、热稳定性好、低密度等优良特性,对碳化硅泡沫陶瓷的制备工艺及其应用进行综述,包括添加造孔剂法、发泡法、有机泡沫浸渍法、溶胶-凝胶法、液(气)相渗硅法、凝胶注模法、反应烧结法等制备方法;根据碳化硅泡沫陶瓷多孔特点,介绍碳化硅泡沫陶瓷在过滤器、催化剂载体、泡沫阀塔盘、生物学等领域的应用研究和成果,指出碳化硅泡沫陶瓷作为一种重要的多孔材料,未来的研究重点是开发碳化硅泡沫陶瓷的最佳合成工艺以及碳化硅泡沫陶瓷在不同领域的应用。

冷冻干燥法制备高气孔率、低介电的Si3N4陶瓷

采用冷冻干燥法制备具有低介电、定向双峰孔径分布的多孔Si 3N 4陶瓷,并利用Zeta电位、流变仪研究分散剂种类、含量及pH值对浆料的影响。结果表明:当分散剂为聚丙烯酸铵(NH 4-PAA)且其含量为0.8%(质量分数),浆料pH值在10左右时浆料的分散效果最好。利用压汞仪、XRD、SEM与矢量网络分析仪研究了粘结剂含量与固相含量对多孔陶瓷微观结构与性能的影响。结果表明:随着粘结剂含量与固相含量的增加,陶瓷的气孔率下降,力学性能增强。当固相含量由15%(体积分数)增加至40%(体积分数)时,气孔率由82.9%降低至40.6%,抗弯强度由(1.2±0.2)MPa增加到(94.7±5)MPa,抗压强度由(2.1±0.5)MPa增加到(314±8)MPa,介电常数由1.5增加至3.7(12.4~18 GHz波段内)。通过冷冻干燥法制备的多孔Si 3N 4陶瓷在过滤、催化剂载体、透波材料等领域具有更广阔的应用。

层状SiC/BN陶瓷的制备及抗冲击性能

为发展高性能结构功能一体化的新型陶瓷装甲防护材料,采用流延法结合热压烧结法制备了不同结构设计的层状SiC/BN陶瓷,研究了材料的烧结特性、显微结构、力学性能及抗冲击性能。结果表明:层状结构设计可以实现陶瓷材料的强韧化效果,其失效模式为非脆性断裂,保持结构完整性的能力明显提升;弯曲强度410MPa,断裂韧性7.6MPa·m^(^(1/2))。打靶结果表明层状结构具有较好的动态吸能效果与保持结构完整性的能力,可以抵抗多发弹丸冲击:凹陷深度为7.5mm,破碎锥直径40 mm,动态损伤以环向为主,综合防护能力得到明显提升。