Ni-P/Si_3N_4复合镀层在醋酸溶液中腐蚀行为的研究

通过阳极极化曲线、交流阻抗谱和腐蚀失重实验研究了化学镀N i-P/S i3N4复合镀层在20%醋酸溶液中的腐蚀行为,并用SEM观察腐蚀前后镀层的形貌。实验结果表明:镀态N i-P/S i3N4复合镀层的耐蚀性能略高于N i-P合金;镀层中P质量分数升高,镀层的耐蚀性能增强;400℃热处理后复合镀层耐蚀性能明显降低。交流阻抗谱显示,N i-P/S i3N4镀层在醋酸溶液中的电极过程是受电荷转移和扩散步骤混合控制的。

镁合金复合化学镀(Ni-P)-Si_3N_4复合镀层工艺研究

通过复合化学镀的方法在镁合金表面制备（Ni-P）-Si3N4复合镀层，主要研究了镀液中颗粒含量、温度、pH等工艺参数对复合镀层表面形貌及显微硬度的影响。结果表明，获得良好表面微观形貌和较高显微硬度的纳米复合镀层的工艺参数为：0=80℃、pH=8．5，ρ（Si3N4）为7-9g／L。

(Ni-P)-Si_3N_4复合镀层硬度及耐磨性研究

利用化学镀方法获得了(Ni-P)-Si3N4复合镀层,并研究了Si3N4颗粒含量、pH及热处理条件对镀层硬度及耐磨性的影响。采用扫描电子显微镜观察,镀层表面平整,Si3N4微粒均匀复合在镀层中。机械性能测试表明,镀层的硬度与耐磨性能随着镀液中次磷酸钠质量浓度的增加呈现出先提高后降低的趋势。当镀液中Si3N4质量浓度为10g/L时,镀层硬度及耐磨性最好,热处理后的镀层硬度高达1088HV。

复合化学镀(Ni-P)-Si3N4纳米微粒复合镀层研究--表面活性剂的影响

采用化学镀方法制备(Ni-P)-Si_3N_4纳米微粒复合镀层,研究了不同类型表面活性剂及分散方式对镀液中纳米粉体分散稳定性的影响。结果表明:采用超声波加阴离子表面活性剂分散纳米粉体,可提高镀液中纳米颗粒的分散和稳定性;提高了镀层的硬度,使复合镀层的耐蚀性比Ni-P合金镀层提高20%～50%,耐磨性提高将近4倍。

(Ni-P)-纳米Si_3N_4微粒复合刷镀工艺研究

论述了 ( Ni- P) -纳米 Si3N4 微粒复合刷镀工艺、设备及 ( Ni- P) -纳米 Si3N4 微粒复合刷镀液的组成和配制方法 ;研究了纳米 Si3N4 微粒在刷镀液中的含量、刷镀工作电压和刷镀温度对 ( Ni- P) -纳米 Si3N4 微粒复合刷镀层的影响 ;

锦纶织物复合化学镀(Ni-P)-Si_3N_4纳米微粒复合镀层

采用纳米复合化学镀技术,分别于酸性和碱性镀液中在锦纶织物表面沉积了(Ni-P)-Si3N4复合镀层,对镀层表面形貌、结构和织物热性能进行了表征,并测试了化学镀织物的电磁波屏蔽和耐磨性能。研究结果表明,Si3N4纳米微粒的引入使酸性复合化学镀(Ni-P)-Si3N4镀层无定形态有所增强,碱性复合化学镀(Ni-P)-Si3N4镀层仍保持晶体结构。锦纶织物经过酸性和碱性化学镀Ni-P,以及复合化学镀(Ni-P)-Si3N4之后,热起始分解温度均有所下降。随着Si3N4用量的增加,酸性复合化学镀(Ni-P)-Si3N4织物的屏蔽效能变化不明显,而碱性复合化学镀(Ni-P)-Si3N4织物的屏蔽效能有所增加,但增幅不大。较普通酸性和碱性化学镀Ni-P,酸性和碱性复合化学镀(Ni-P)-Si3N4织物的耐磨性变差。

旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷用金刚石磨具磨损行为研究

热压烧结Si_(3)N_(4)陶瓷材料常应用于航天飞行器中关键耐高温零部件,但由于高硬度和低断裂韧性,其加工效率和加工表面质量难以满足制造需求。为了提高热压烧结Si_(3)N_(4)陶瓷旋转超声磨削加工质量,减小由于金刚石磨具磨损带来的加工误差,开展了磨具磨损行为研究。基于热压烧结Si_(3)N_(4)陶瓷旋转超声磨削加工实验,分析了金刚石磨具磨损形式;基于回归分析建立了金刚石磨具磨损量数学模型,揭示了加工参数及磨具参数与金刚石磨具磨损量间映射关系;并研究了磨损形式与磨具磨损量及加工表面粗糙度影响规律。结果表明:磨粒磨耗是旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷用金刚石磨具最主要磨损形式,比例超过50%;主轴转速和磨粒粒度对磨具磨损量影响最为显著;且磨损量较小时,加工表面粗糙度值反而增加。以上研究可为提高旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷加工精度和加工质量提供指导。

表面活性剂对镁合金Ni-P-nano-Si_3N_4化学复合镀层组织和性能的影响

研究了表面活性剂对AZ31镁合金Ni-P-nano-Si3N4化学复合镀层形貌、镀速、镀层中nano-Si3N4颗粒的含量以及镀层硬度的影响。结果表明,采用阴离子表面活性剂,使Ni-P-Si3N4镀层的组织均匀且致密,镀层的硬度和沉积率都较高。

TiN/Si_3N_4纳米多层膜的生长结构与超硬效应

采用磁控溅射方法制备了一系列不同Si3N4和TiN层厚的TiN/Si3N4纳米多层膜,采用X射线衍射、高分辨电子显微分析和微力学探针表征了薄膜的微结构和力学性能,研究了Si3N4和TiN层厚对多层膜生长结构和力学性能的影响。结果表明:当Si3N4层厚小于0.7 nm时,原为非晶的Si3N4在TiN的模板作用下晶化并与之形成共格外延生长的柱状晶,使TiN/Si3N4多层膜产生硬度和弹性模量异常升高的超硬效应。最高硬度和弹性模量分别为34.0 GPa和353.5 GPa。当其厚度大于1.3 nm时,Si3N4呈现非晶态,阻断了TiN的外延生长,多层膜的力学性能明显降低。此外,TiN层厚的增加也会对TiN/Si3N4多层膜的生长结构和力学性能造成影响,随着TiN层厚的增加,多层膜的硬度和弹性模量缓慢下降。

高性能透波Si_3N_4-BN基陶瓷复合材料的研究

采用气氛压力烧结工艺 (GPS)研制出了高性能透波Si3 N4-BN基陶瓷复合材料。研究了BN含量对复合材料力学和介电性能的影响规律 ,分析了该材料的显微结构特点。实验结果表明 :含有 30 %BN的Si3 N4-BN复合材料 ,其室温抗弯强度 (σRT)为 16 0MPa ,弹性模量 (E)为 99GPa ,介电常数 (ε)为 4 0左右。

表面活性剂对Si_3N_4注射成型的影响

就硬脂酸(SA)及硅烷KH570两种不同的表面活性剂对注射成型各阶段的影响进行了研究。实验证明:硬脂酸在降低原始粉料混合粘度时所起的作用明显;硅烷KH570在降低经过表面氧化处理的Si3N4粉料混合粘度时作用效果明显;不同表面活性剂及不同用量对脱脂效果影响不大;但随着表面活性剂用量增加,烧结体密度逐渐减小,同样硬度也逐渐减小。但当溶剂脱脂应用于脱脂阶段时,烧结体性质在密度、硬度方面都有所提高,表面活性剂的影响不再呈明显的规律性。

Si_3N_4 陶瓷与灰铸铁配副的摩擦学性能

在Ｍ－２００磨损试验机上于无润滑、蒸馏水润滑、乳化液润滑和１０＃机械油润滑４种条件下，对Ｓｉ３Ｎ４陶瓷分别与灰铸铁ＨＴ和Ｔ８钢配副进行了摩擦磨损性能的对比试验研究．结果表明：Ｓｉ３Ｎ４陶瓷与灰铸铁ＨＴ配副时的摩擦因数和磨损体积在几种润滑环境中均表现出同样的顺序无润滑的＞蒸留水润滑的＞乳化液润滑的＞１０＃机械油润滑的；Ｓｉ３Ｎ４陶瓷与灰铸铁ＨＴ配副时在蒸馏水润滑下的摩擦因数仅为０．０２，而在乳化液润滑下的为０．１３；在无润滑和蒸馏水润滑下，铸铁中的石墨能起不同程度的固体润滑作用，而在乳化液或１０＃机械油润滑下，石墨的润滑作用得不到发挥，此时起润滑作用的分别是极性分子的化学吸附膜和油分子吸附膜．

TiN／Si_3N_4纳米晶复合膜的微结构和强化机制

采用高分辨透射电子显微镜对高硬度的TiN／Si3N4纳米晶复合膜的观察发现,这类薄膜的微结构与Veprek提出的nc-TiN／a-Si3N4模型有很大不同;复合膜中的TiN晶粒为平均直径约10nm的柱状晶,存在于柱晶之间的Si3N4界面相厚度为0．5-0．7nm,呈现晶体态,并与TiN形成共格界面．进一步采用二维结构的TiN／Si3N4纳米多层膜的模拟研究表明,Si3N4层在厚度约<0．7nm时因TiN层晶体结构的模板作用而晶化,并与TiN层形成共格外延生长结构,多层膜相应产生硬度升高的超硬效应．由于TiN晶体层模板效应的短程性,Si3N4层随厚度微小增加到1．0nm后即转变为非晶态,其与TiN的共格界面因而遭到破坏,多层膜的硬度也随之迅速降低．基于以上结果,本文对TiN／Si3N4纳米晶复合膜的强化机制提出了一种不同于nc-TiN／a-Si3N4模型的新解释．

晶硅切割废粉为原料的反应烧结Si_3N_4结合SiC复相陶瓷的工艺研究

以晶硅切割废料Si粉和SiC为原料,Y2O3-Al2O3-Fe2O3为复合烧结助剂,反应烧结法制备低压铸造升液管用Si3N4/SiC复相陶瓷材料。设计L9(34)正交实验,研究了原料中Si、助剂Al2O3、Y2O3和Fe2O3的含量对陶瓷材料力学性能的影响和优化。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合材料的相组成、断口形貌进行分析。结果表明,反应烧结后试样生成Si3N4结合SiC晶粒为主相的烧结体,并含有少量SiALON及未反应的Si。Si含量对力学性能的影响最为显著,通过对正交试验的验证,20wt%Si、3.2wt%Al2O3、0.8wt%Fe2O3和2 wt%Y2O3时烧结体抗弯强度最高。

无压浸渗制备Si_3N_4/Al复合材料的界面反应研究

研究S i3N4多孔预制体的表面氧化程度对无压浸渗制备S i3N4/A l复合材料界面反应以及复合材料性能的影响是复合材料优化设计的基础。不同氧化程度的S i3N4多孔预制体在相同的浸渗工艺下无压浸渗制得S i3N4/A l复合材料,利用EDS,XRD和洛氏硬度计分别测定陶瓷多孔预制体的成份,复合材料的相组成和硬度。结果表明:S i3N4/A l复合材料组成相包括A l,S i3N4,A lN以及少量的S i,Mg2S i,MgO,MgA l2O4;随着氧化程度增加,复合材料内A lN相减少,MgO含量增加,并逐渐出现MgA l2O4相;复合材料的硬度随预制体的氧化程度增加而线性下降;预制体的氧化造成S i3N4和A l之间的反应减弱是硬度下降的重要原因。

CVI制备Si_3N_(4p)／Si_3N_4透波材料表征与性能

以SiCl4-NH3-H2为反应体系,采用化学气相渗透(CVI)法制备Si3N4p／Si3N4透波材料．XRF测试表明试样主要含Si、N、O三种元素．XRD测试表明复合材料主要成分为α-Si3N4和非晶沉积物和非晶SiO2,并有微量的β-Si2N4和晶体Si,高温热处理可使非晶沉积物转变为α-Si3N4和β-Si3N4．SEM照片显示颗粒团间结合不够致密,残留气孔偏大．试样的弯曲强度最高为94MPa,介电常数为4．1-4．8．

Fe_2(MoO_4)_3/Si_3N_4复合粉末还原及热压微观组织结构分析

以α-Si3N4,Fe（NO3）3.9H2O和NH4Mo7O24.4H2O为原料,采用非均相沉淀法制备Fe2（MoO4）3/Si3N4复合粉末,采用氢气还原与热压法获得Fe-Mo/Si3N4复合粉末与烧结体,采用X线衍射仪（XRD）、电子能谱（EDS）、电镜扫描（SEM）和电镜透射（TEM）等方法对Fe-Mo/Si3N4复合粉末与烧结体物相、成分及微结构进行观察与分析。分析结果表明：Fe-Mo/Si3N4复合粉末主要成分为α-Si3N4,Mo,Si和Fe-Mo氮化物（Fe6Mo7N2和Fe3Mo3N）,其中Mo颗粒长大;粒径为4~7μm的Mo5Si3大颗粒均匀镶嵌在Si3N4,Fe-Mo氮化物（Fe6Mo7N2和Fe3Mo3N）及SiO2的混合物组成的粒径为1μm左右的小颗粒之中。

Si(NH)_2热分解法制备Si_3N_4晶须的影响因素

利用Si(NH)2热分解法制备了Si3N4晶须,对实验原理和实验过程进行了详细描述,对实验中存在的温度、残留碳、微量氧、坩埚材质等可能影响晶须生长的诸多因素进行了分析讨论,说明了诸影响因素的影响程度和参与机理。通过对工艺过程中诸影响因素的控制,可以制备高质量Si3N4晶须或改性Si3N4晶须,对研究开发该法批量生产性能优异的Si3N4晶须的工作具有重要的参考意义。

放电等离子快速烧结SiC晶须增强Si_3N_4BN层状复合材料

采用放电等离子烧结技术(SPS)快速烧结了SiC晶须增强的Si3N4/BN层状复合材料.利用SPS技术,在烧结温度为1650℃、保温15min的条件下,材料的密度可达3.18g/cm3,抗弯强度高达600MPa,断裂功达到3500J/m2.研究表明:特殊的层状结构、SiC晶须的拔出与折断是材料断裂功提高的主要原因.X射线衍射及扫描电子显微镜研究表明:α-Si3N4已经在短短的烧结过程中全部转变成长柱状的β-Si3N4,并且长柱状的β-Si3N4和SiC晶须具有明显的织构.