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。

纳米晶粒中添加氮化铝制备烧结α-碳化硅的强度和显微结构

本文研究了烧结α-碳化硅的弯曲强度、断裂韧性和显微结构。它是用纳米碳化硅颗粒(由艾奇逊型α-碳化硅研磨制备),添加氮化铝(2％)和碳(1％)通过无压烧结法制备。从基本强度、强度分布、模量值和显微结构方面对材料强度进行了性能分析。发现平均弯曲强度是550MPa,维泊尔模量值在室温下为12．6,在 1400℃时为15．1,平均断裂韧性为5．35NPa·m1/2。

基于分子动力学模拟的纳米多晶α-碳化硅变形机制

在考虑晶界和温度效应影响的条件下,基于分子动力学法使用Vashishta势函数研究多晶α-碳化硅基体在纳米压痕作用下的塑性变形机制,分析载荷位移曲线并通过识别变形结构描述了变形区域中的原子破坏和迁移轨迹变化。在下压过程中,因接触载荷不断增大在接触区的晶粒内产生无定型化相变并不断向晶体内部扩展,扩展到晶界处被阻碍住。随着载荷的持续增大,晶界作为位错发射源在高应力水平下出现1/2〈110〉全位错滑移。同时,随着温度的升高α-碳化硅多晶的承载能力下降,特别是材料内部出现塑性变形,位错从晶界处形核长大并向晶体内部扩展,最后形成‘U型’位错环。