复相Sialon陶瓷材料的研究进展

复相 Sialon 陶瓷材料是一种比单相 Sialon 性能更优良的高技术新材料。较详尽地阐述了目前已制备出的各种复相 Sialon 陶瓷材料的性能,特别报道了目前研究较少的 O′-Sialon-TiN 复相陶瓷材料的部分性能,并展望了复相 Sialon 陶瓷材料的应用前景。

低Al_2O_3矾土碳热还原氮化合成复相Sialon的研究

利用低品位铝矾土经碳热还原氮化合成得到复相Sialon。采用XRD、SEM和EDS等研究了合成温度(分别为1300、1400、1500、1600℃),碳含量(分别为理论量、过量10%、过量50%和过量100%)对合成产物的影响。结果表明:以低品位铝矾土为原料,碳黑为还原剂,碳加入量为理论量,在0.9MPa流动氮气下经1600℃,3h碳热还原氮化反应合成出了α-Sialon和β-Sialon,其中α-Sialon晶体呈六方柱状结构。

Sialon结合SiC复相材料的高温氧化行为

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、压汞仪和热重分析仪等方法,在1100～1500℃范围内研究了Sialon结合SiC复相材料的高温抗氧化行为。结果表明:(1)随氧化温度升高,由于氧化致密层的形成,试样氧化增重速率降低,在1500℃氧化试样由于气泡破裂严重,氧化面积增大使氧化增重率有所提高;(2)随氧化温度升高出现氧化钝化现象,使得Sialon结合SiC复相材料表现出很好的高温抗氧化性能;(3)高温氧化使得Sialon结合SiC复相材料常温抗压强度比氧化前提高;随氧化温度升高,氧化膜表面形成较多气泡和开口空洞,使耐压强度呈下降趋势。

复相α/β-Sialon的合成及其烧结研究

通过-αSialon原料中加入Si,Al,Al2O3,在流动N2气氛中烧结,生成复相α/-βSialon材料.运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对不同烧结温度试样的晶型、微观形貌进行了表征.主要探讨了不同的烧结温度对试样的耐压强度和体积密度的影响.结果表明:1 500℃材料烧结时,能制备出致密、耐压强度高的复相α/-βSialon材料.

Y-α-β Sialon复相陶瓷的显微结构和蠕变行为

研究了一种以ＹＡＧ为晶界相和理论初始α／β比率为６５／３５的Ｙ－α－β复相ｓｉａｌｏｎ在温度１２５０～１３５０℃和应力１１０～２９０ＭＰａ的四点弯曲蠕变行为，得出在１２５０、１３００、１３５０℃下的应力指数分别为１．３１、１．４９、１．６２，蠕变激活能为６７７ｋＪ.ｍｏｌ-1，显微结构观察表明几乎所有的空洞都位于多晶界，从而推断伴随着多晶界空洞形成的扩散－滑移耦联机制是蠕变的速率控制机制．Ｍｏｎｋｍａｎ－Ｇｒａｎｔ关系式得出的蠕变速率指数p值为１.６，蠕变断裂是由多三晶界空洞的成核、生长、聚结和连接引起的．

Sialon基陶瓷材料的研究进展及应用

Sialon基陶瓷材料因具有优异的性能 ,一直是材料科学领域关注的焦点 ,Sialon陶瓷的研究经历了从单相到复相的过程 ,本文详细论述了单相和复相Sialon陶瓷的种类、结构特征、制备方法 ,对各种Sialon陶瓷的性能特点进行了分析对比。结合Sialon陶瓷的性能 ,全面介绍了其广泛的应用领域。

显微结构对α-β-SiAlON陶瓷室温力学性能数据离散性的影响

陶瓷材料的力学性能测试数据具有分散性相对较大、重复性较差的特点,它们的各种力学性能指标具有一定的随机性和模糊性。通过测量具有不同显微结构特征的α-β-SiAlON模型材料(β′含量:35wt%或60wt%;晶界相:YAG或M相;晶粒尺寸:0.4μm到1.1μm;柱状β′晶粒长径比:从4.3到8.1)的显微硬度、压痕断裂韧性和弯曲强度,借助强度统计学的方法,研究了材料的显微结构和内部缺陷对这些力学性能数据离散性的影响。发现以上参数的分散性对材料的相组成和显微结构有较强的依赖性。长柱状β′相含量多并且充分长大的α-β-SiAlON的数据离散性明显小于高α′相含量的α-β-SiAlON陶瓷。此外,压痕断裂韧性的数据离散性同弯曲强度的数据离散性存在一定的内在联系,可以采用压痕法进行对比性的材料强度可靠性检验。

油气钻探技术中耐磨材料的研究进展

在油气钻探行业,一些钻井重要零部件的磨损问题严重制约了钻探技术的发展,特别是泥浆泵缸套、柱塞、套管、潜孔锤活塞与套管等部件磨损情况严重,使用寿命短,需要经常停钻维修,造成较大的经济损失。本论文分析了油气钻探行业一些重要的易磨损部件及磨损形式和损毁机理,比较了现用主要耐磨损材料:耐磨铸铁、合金钢和硬质合金以及Al2O3陶瓷、ZrO2陶瓷、Sialon基复相陶瓷的使用情况和需要解决的问题,通过比较提出采用Sialon基复相陶瓷来制备油气钻探行业的耐磨部件是一种可行的技术途径。