增强相α–SiC添加量对Fe-Al复合涂层的性能影响分析

本文利用高速火焰喷涂工艺,依据增强相α–SiC添加量的不同,在20钢基材上制备出Fe-25Al/7SiC、Fe-25Al/11SiC、Fe-25Al/15SiC三种复合涂层,以期寻找防护锅炉“四管”的新材料。对复合涂层的结合强度、抗热震性能进行测试与分析,结果表明Fe-Al/SiC复合涂层性能优异,尤以Fe-25Al/11SiC复合涂层最佳。增强相α–SiC添加量的不同,导致三种涂层的性能存在差异。

在Si(111)上脉冲ArF准分子激光淀积晶态定向α-SiC薄膜

报道用脉冲 Ar F激光烧蚀 Si C陶瓷靶 ,在 80 0℃ Si( 1 1 1 )衬底上淀积 Si C薄膜 ,再经92 0℃真空 ( 1 0 - 3Pa)退火处理 ,制备出晶态α- Si C薄膜 .用 FTIR、XPS、SEM、XRD、TEM、PL谱等分析方法 ,研究了薄膜的表面形态、晶体结构、微结构、组成、化学态和光致发光等 .结果表明 ,在 92 0℃较低温度下 ,Si C薄膜经非晶核化 -长大过程 ,生成了晶态α- Si C( 0 0 0 1 )∥ Si( 1 1 1 )高度定向外延膜 ,薄膜内 C/ Si比约为 1 .0 1 .表面有污染 C及少量氧化态 Si和 C.室温下用 2 80 nm光激发薄膜 ,在 341 nm处有较强发光峰 ,半峰宽 45nm,显示出较好的短波发光性质 .

α-SiC的粒度对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

选取粒度为1μm和10μm的立方型6Hα-SiC陶瓷颗粒,制备含碳化硅陶瓷颗粒的铜基粉末冶金摩擦材料。通过扫描电镜(SEM)观察分析该材料的摩擦表面和亚表面的显微组织形貌,研究α-SiC粒度对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:α-SiC陶瓷颗粒的加入可显著降低铜基摩擦材料的磨损,并能有效抑制材料缺陷源处微裂纹的萌生和扩展。SiC陶瓷颗粒的粒度对铜基摩擦材料机械混合层的形貌和抵抗摩擦过程中剪切变形的能力有显著影响,10μmα-SiC陶瓷颗粒能有效强化基体,显微硬度较不含α-SiC的材料提高1倍以上,表现出较优异的摩擦磨损性能,摩擦因数和摩擦因数稳定性最高,分别为0.31和0.58,磨损量最小。

用金尾矿合成Ca－α－SiAlON／SiC粉体

以河南灵宝金矿尾矿为主要原料,配入适量硅砂和分析纯CaO调整组分,利用碳热还原氮化法合成Ca-α-SiAlON/SiC粉。结果表明:Ca-α-SiAlON的形成与体系温度及CaO掺量有关。随反应温度升高,反应产物依次为SiC、α-Si3N4、β-Si3N4和Ca-α-SiAlON,α-Si3N4、β-Si3N4和SiC是合成Ca-α-SiAlON的中间产物。在烧结温度为1 600℃,保温时间为5 h,CaO按化学计量(4.2%)配入的条件下,可获得良好的Ca-α-SiAlON和SiC复合产物,其中Ca-α-SiAlON相对比例约占72%,形貌为柱状晶。

α-Al_2O_3衬底上6H-SiC薄膜的SSMBE外延生长

采用固源分子束外延(SSMBE)技术,在α-Al2O3(0001)衬底上直接制备出了SiC薄膜。利用反射式高能电子衍射(RHEED)、Raman光谱、X射线扫描、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等实验技术,对生长的样品的结构和结晶质量进行了表征。结果表明:在蓝宝石衬底上生长出了结晶性能良好的6H-SiC薄膜,且薄膜中存在较小的压应力,这种压应力是由薄膜与衬底之间热膨胀系数的差异所致。

α+β-Sialon-SiC_(pl)复合材料的制备与力学性能

用热压法制备了添加SiC板粒（SiCpl）的α＋βSialon复合材料，并考察了其力学性能，分析了SiCpl的增韧机制。结果表明，随SiCpl含量的增加，材料的致密度下降，基体Sialon中的α相含量增加，复合材料的维氏硬度及弹性模量随SuCpl含量的增加而增大，SiCpl含量增加提高了材料的断裂韧性而降低了抗弯强度。

吊顶窑用α-SiC结合SiC拱顶砖的服役行为研究

为解决燃气吊顶窑拱顶用耐火材料的污染和膨胀问题,以碳化硅颗粒和细粉为主要原料,水溶性树脂为结合剂,依次按三者质量比为65∶35∶4.5配料,机压成型为240 mm×170 mm×140 mm的坯体,在2400℃真空条件下保温3 h制备了α-SiC结合SiC砖。将该砖用于国内某氧化铝陶瓷棍棒公司的燃气吊顶窑拱顶,累计使用46窑次(合计276 h)后,该砖断裂严重。为此,对用后砖进行取样,借助热力学分析,检测了其距热面不同距离处的性能,分析物相组成和显微结构,并与原砖进行对比。结果表明:1)用后α-SiC结合SiC砖比原砖的显气孔率降低,体积密度增大,因为用后砖中生成了12%~14.2%(w)的方石英,由α-SiC结合转变为方石英结合,气孔孔径变小。2)用后砖与原砖比,常温抗折强度和荷重软化开始温度变化不大,推测材料断裂不是自身力学性能失效所致,而是因温度升降而频繁受到剪切力引起。

α-SiC超细微粉的研制

本文以传统的微粉制造工艺为基础,经过研究,制备出高性能的α-SiC超细微粉。通过试验正确地制订出球磨粉碎工艺和分选工艺,并采用所设计的快速脱水装置,提引超细微粉制作的效率。

在MEVVA源中银离子注入单晶6Hα—SiC的研究

室温下在５０ｋＶ电压的ＭＥＶＶＡ离子源中用不同剂量的银离子注入到单晶６Ｈａ－ＳｉＣ中，对未注入和注入的ＳｉＣ样品进行了显微硬度和压坑的扫描电子显微镜观察，并研究了其拉曼谱、卢瑟福背散射谱和Ｘ光电子能谱等。硬度、拉曼谱和ＳＥＭ试验综合说明Ａｇ＋注入使ＳｉＣ晶体由脆性状态转变成韧性状态，在ＳｉＣ样品上已形成一层非晶态层，非晶态形成的最低剂量约为１０１４－１０１５Ａｇ＋／ｃｍ２。注入５×１０１６Ａｇ＋／ｃｍ２的Ａｇ３ｄ５／２峰的ＸＰＳ谱说明在ＳｉＣ的注入层中，Ａｇ以金属状态存在。根据ＭＥＶＶＡ离子源产生多电荷态银离子的特点，讨论了本实验研究的结果，并与文献的结果进行了比较。

喷射沉积Al-20Si/SiCp复合材料的热疲劳行为

采用V型缺口试样对喷射沉积Al-20Si/SiCp复合材料进行了热循环试验,用光学金相显微镜和扫描电镜研究了在热应力作用下的热疲劳裂纹扩展方式和形态.结果表明:热疲劳裂纹优先在V型缺口处萌生;复合材料经一定的热循环次数后随相对密度的提高,裂纹扩展速率下降;在复合材料的三大相——α-Al基体、Si相以及SiC颗粒中,α-Al基体阻碍热疲劳裂纹的扩展,裂纹非连续性扩展;裂纹扩展方式受Si相的尺寸和分布状态控制,裂纹绕过Si颗粒向前扩展以及裂纹穿过Si颗粒向前扩展是裂纹碰到Si颗粒时常出现的两种机制;SiC颗粒与热疲劳裂纹有强烈的交互作用,加强SiC颗粒与基体的界面结合有利于提高热疲劳寿命.

α-SiC粉体化学镀铜及其对铁基复合材料性能的影响

目的优化α-SiC颗粒化学镀铜工艺,改善α-SiC/Fe之间的界面浸润性和匹配性,提高α-SiC/Fe复合材料的力学性能。研究α-SiC粒径大小和镀液工艺对镀铜的影响以及镀铜对α-SiC/Fe复合材料力学性能的影响。方法在对α-SiC颗粒粗化、敏化和活化后,采用化学镀覆的方式对5、10、15、20μm四种不同粒径的α-SiC进行表面镀铜。采用SEM和XRD对镀层的表面形貌和物相进行表征,采用SEM对α-SiC/Fe复合材料的显微组织进行观察。结果 4种粒径的α-SiC表面都成功地镀上了铜,且α-SiC颗粒粒径越小,表面积越大,镀速越高。确定了化学镀液的最佳工艺:温度65℃,溶液pH值9~11,SnCl_2加入量9 g/L,Pd Cl2加入量1.5 g/L。镀层形貌为凹凸不平的铜粒子集合体,物相为α-SiC、Cu和少量的Cu_2O。5、10、15、20μm的α-SiC颗粒镀铜提高了α-SiC/Fe复合材料的致密度、抗拉强度和延伸率,镀铜后致密度分别提高了0.62%、0.73%、0.95%、1.06%,抗拉强度分别提高了5.58%、10.97%、11.63%、13.02%,延伸率分别提高了6.35%、12.35%、10.19%、10.37%。结论α-SiC的粒径和镀液工艺显著地影响着镀速和镀层形貌。镀铜能够有效地改善α-SiC/Fe复合材料的界面缺陷,提高其力学性能。

HMDSO/H_2等离子体化学气相沉积非晶包覆纳米α-SiC薄膜的实验研究

本文利用六甲基二硅氧烷(HMDSO)作为先驱物质、氢气为稀释气体,进行了等离子体化学气相沉积碳硅薄膜的实验研究。运用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对薄膜的成份和结构进行了分析。结果表明,在生长温度为750℃的条件下成功地得到了纳米-αSiC沉积,碳化硅晶粒被包覆在非晶的SiOxCy∶H成分中。薄膜由椭球状的颗粒组成,且随着HMDSO比例的增加,薄膜的结晶度和表面均匀性都得到改善。高流量氢气和HMDSO单体的使用被认为有效地促进了-αSiC晶体的形成。

高纯度α-SiC粉料的合成

为获得高纯半绝缘(HPSI)SiC生长用粉料,采用自蔓延高温合成(SHS)法获得了高纯度α-SiC粉料。在合成小粒径β-SiC粉料基础上,对粉料进行物理破碎,通过二次合成,经高温相转变和再结晶过程得到大粒径α-SiC粉料。利用X射线衍射(XRD)、辉光放电质谱(GDMS)、二次离子质谱(SIMS)、扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度仪等测试手段对合成的粉料进行了表征和分析,并对使用该方法合成的SiC粉料进行了单晶生长验证,通过SIMS和非接触式电阻率测试仪等对SiC单晶的杂质浓度、电阻率等参数进行了测试。结果表明,增加破碎工艺环节后合成的α-SiC粉料N杂质浓度小于1.0×10^(16) cm^(-3),但粒径更大(平均值为1 853μm,中位径为1 851μm)、游离C质量分数更低(<0.01%)。采用高纯度α-SiC粉料减少了晶体内包裹物,有助于提高SiC晶体质量。

莫来石结合刚玉-碳化硅质浇注料的组成与性能

研究了莫来石结合刚玉 -碳化硅质浇注料的组成和性能的关系。借助SEM分析了浇注料的显微结构。掺入适当比例的氧化铝微粉和氧化硅微粉 ,有利于系统中二次莫来石的反应生成 ,可以改善浇注料的性能。

改进α-碳化硅防晕体系防晕性能的研究

为开发优良的防电晕材料,利用电阻率较小、非线性系数较大的β-碳化硅(β-SiC)加入α-碳化硅(α-SiC)防晕体系,结果表明随加入量的增加,电阻率降低,从不掺杂β-SiC时的7.89×107Ω·m,降低至β-SiC掺入量为7.5%时的1.34×107Ω·m,而非线性系数增加,从不掺杂β-SiC时的1.527提高至β-SiC掺入量为7.5%时的1.695,该防晕体系用于大电机定子线棒时,起晕电压提高了353%,达到了实际应用的要求。

硅钙合金混合加料法生产过程中炉底上涨问题的研究

通过3.2 MVA硅钙矿热炉炉体的解剖与取样检测,初步探明混合加料法生产硅钙合金过程中炉内碳化硅的形貌变化和生成规律。参与硅钙合金生成反应的中间产物α-SiC未完全消耗,在炉内逐步积累,构成了炉缸内堆积物的主体,造成炉底上涨。确定炉内合理的硅钙矿热炉电气参数和调整炉料结构——“物理配碳”,是延长混合加料法硅钙合金生产周期的重要技术措施。

α-Al_2O_3填料添加量对单向碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料性能的影响

研究了α-Al2O3填料添加量对单向碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料力学性能以及介电性能的影响,并且通过扫描电镜对复合材料的微观形貌进行了分析。结果表明,α-Al2O3填料的添加量对碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料的力学性能和介电性能均有显著的影响。随着α-Al2O3加入量的增大,复合材料的体积密度增大、相对介电常数逐渐增大、介电损耗逐渐减小。当α-Al2O3的加入量NP/Al(P/Al摩尔比)=0.8时,复合材料具有最大的弯曲强度,此时复合材料的相对介电常数为4．40,介电损耗为0．1196。

一种新型砂轮的X射线衍射分析

用X射线衍射法对某一砂轮进行了结构分析 ,结果表明 :组成砂轮的研磨剂为晶体排列致密的六方晶系α -SiC ,各轴长a =0 .30 81nm ,c =1.5 0 92nm ,粘合料为很少见的无机硫 ,失重分析含量为 2 7.3%。该无机硫有二相 。

溶胶──凝胶法及其在磨料磨具制备中的应用

简要介绍了溶胶——凝胶技术的发展，概述了溶胶——凝胶法在制备超细α－Ａｌ２Ｏ＿３、ＳｉＣ粉末方面的研究和应用现状，讨论了溶胶——凝胶法在磨料磨具领域具有广阔的应用前景。

热压烧结α-SiC陶瓷基复合材料力学性能的研究

以α-SiC为原始粉体,采用1 800℃热压烧结工艺制备了BAS/SiC复合材料.利用阿基米德排水法、XRD、SEM、三点弯曲和单边切口梁法等分析测试手段研究了复合材料的致密度、物相组成、断口形貌及室温力学性能.实验结果表明,随着BAS含量的增加,复合材料的致密度增大,其相应的力学性能也有很大的提高.而复合材料的物相不受BAS含量的影响,只有六方BAS和α-SiC两相组成.