氧化烧结Si3N4-SiC复合材料的性能研究

采用工业级SiC(0.043～1.1mm段砂)和10μm的Si3N4粉,按照SiC与Si3N4的质量比为90:10配料,在玛瑙研钵中混合均匀,然后加入PVA结合剂,采用20MPa压力压制成不同尺寸的试样,于110℃恒温干燥箱内干燥24h后,按照规定的烧成制度处理。对氧化气氛下烧结的Si3N4-SiC复合材料进行了常(高)温强度、抗氧化性能、抗热震性能、抗侵蚀性能的研究,并利用XRD和SEM对试样进行了物相和显微结构分析。结果表明:试样的高温(1400℃)强度略高于其常温强度;试样具有较好的抗氧化性,在1000℃氧化60h后,其面质量增加仅为0.32mg.cm-2;试样经1200℃空冷至20℃的强度保持率达75%,具有较好的抗热震性能;氧化烧结制备的Si3N4-SiC坩埚在1000℃空气中,经20h冰晶石熔体侵蚀处理后,坩埚内壁仅有少量侵蚀,具有较好的抗冰晶石熔体侵蚀性能;坩埚在空气中经1150℃20h铜熔体侵蚀处理后,受到严重侵蚀,但在埋炭条件下处理时,坩埚没有受到侵蚀。

化学气相沉积-氧化烧结法制备惯性约束聚变靶用空心玻璃微球

为实现惯性约束聚变靶用空心玻璃微球直径、壁厚的可控,采用等离子体辉光放电聚合技术,以四甲基硅烷为掺杂气源,对化学气相沉积-氧化烧结法制备空心玻璃微球（HGM）这一制备方法进行了探索。实验结果表明：制备直径为400~600μm、壁厚为5~15μm的HGM,原子分数为5%是一个较合适的掺硅量,成功将微球直径和壁厚的收缩量控制在38%左右;玻璃化后样品中C含量明显降低,主要以C—Si键合形式存在,而Si含量相对增加,主要以Si—O键合形式存在;预充1.23×106 Pa氘气的微球,96h后球内剩余气压依然高达72.95%。

微氧化烧结制备掺杂Y_(2)O_(3)的SiC陶瓷及含镉模拟废水处理

采用了微氧化烧结制备了不同Y_(2)O_(3)质量分数(0%、2%、4%、6%)的多孔SiC陶瓷,通过对陶瓷的晶体结构、微观形貌、物理性能和Cd^(2+)的去除率测试发现:添加了Y_(2)O_(3)的SiC陶瓷出现了较多的第二相Y_(2)SiO_(7)、Y_(5)Si_(3)C_(0.5),随着Y_(2)O_(3)的质量分数增加逐渐升高,主相的衍射峰的强度有降低。扫描电子显微镜测试发现,SiC陶瓷的尺寸在2.5μm,Y_(2)O_(3)引入后,SiC陶瓷的晶粒尺寸降低,高温烧结时液相的含量增加,熔体粘度降低,晶粒结合更加紧密,Y_(2)O_(3)的引入提高了多孔陶瓷的体积密度,Y_(2)O_(3)质量分数为6%SiC的体积密度最大为2.21 g/cm^(3)。热导率随着Y_(2)O_(3)质量分数的增加呈现出先升高后降低的趋势。金属Cd^(2+)的过滤测试表明:随着Y_(2)O_(3)质量分数增加,Cd^(2+)的残留质量浓度、膜通量和去除率先降低后升高,当掺杂质量分数为4%时,Cd^(2+)残留质量浓度最低为0.042 mg/L,膜通量达到了最大值572 L/(m2·h),去除率最大为99.95%,相比未掺质量分数杂体系的去除率提高了0.14%。随着溶液pH值的逐渐增大,金属Cd^(2+)的残留质量浓度逐渐降低、去除率逐渐升高,pH≥9时最终均趋于稳定。综合来看,多孔SiC陶瓷的助烧剂Y_(2)O_(3)最佳掺量为4%。

以非氧化物为烧结助剂制备高导热氮化硅陶瓷的研究进展

功率半导体器件高电压、大电流、高功率密度的发展趋势,对器件中陶瓷基板的散热能力和可靠性提出了更高的要求,兼具高热导率和优异力学性能的氮化硅陶瓷作为功率半导体器件的首选散热基板材料受到了广泛关注。目前氮化硅陶瓷热导率的实验值与理论值存在较大差距,高温、长时间保温的制备条件不仅会使晶粒过分长大,削弱其力学性能,而且会造成成本高企,限制了其规模化应用。晶格氧缺陷是影响氮化硅陶瓷热导率的主要因素,通过筛选非氧化物烧结助剂降低体系中的氧含量,调节液相的组成和性质并构建“富氮-缺氧”的液相,调控液相中的溶解析出过程,促进氮化硅陶瓷晶格氧的移除及双峰形貌的充分发育,从而实现氮化硅陶瓷热导率-力学性能的协同优化是目前研究的热点。本文基于元素分类综述了当前国内外开发的非氧化物烧结助剂体系,着重从液相调节和微观形貌调控的角度介绍了非氧化物烧结助剂改善氮化硅陶瓷热导率的作用机理,分析了晶粒发育、形貌演变规律和晶格氧移除机制,并展望了高导热氮化硅陶瓷的未来发展前景。

AgSn合金压坯氧化烧结一体化工艺研究

就AgSn合金压坯氧化烧结一体化工艺进行探究。通过XRD和SEM等手段对制得的AgSn合金粉末进行表征,系统考察了氧化温度、氧化时间、成型压力、烧结温度和烧结时间对AgSn合金压坯氧化率、相对密度和抗弯强度的影响。确定了较适宜的氧化温度和时间为700℃和2 h,较适宜的烧结温度和时间为900℃和3 h,较适宜的压坯压力为250 MPa。结果表明:AgSn合金压坯氧化烧结一体化工艺不但能够简化传统粉末冶金工艺流程,提高生产效率,并且能够提高粉末的烧结活性。

义齿用预烧结氧化锆高速铣削时刀具磨损及寿命预测

为了准确判断和预测义齿铣削加工过程中刀具的磨损状况及磨损趋势,通过对义齿用预烧结氧化锆陶瓷进行系统的高速铣削加工试验,研究了切削参数及切削时间对刀具磨损的影响。按等时间间隔采集实测的刀具磨损数据,给出不同铣削速度下的刀具磨损曲线,基于灰色理论建立了刀具铣削磨损量的灰色预报模型(GM(1,1)),并对特定工况下的刀具磨损量及其寿命进行了预报,理论计算及试验验证表明预测值与实测值吻合较好,所建模型精度较高,能很好地满足铣削预烧结氧化锆陶瓷义齿时刀具寿命的预测要求,为合理使用、更换铣刀,保证义齿工件的加工质量提供了可靠依据。

板状氧化铝和烧结氧化铝的显微结构

对ＡＬＣＯＡ的ＴａｂｕｌａｒＡｌｕｍｉｎａ（板状氧化铝，１＃）、江苏某厂生产的烧结氧化铝（２＃）和我们用电熔法制备的板状氧化铝（３＃）进行了化学分析、ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＥＤＡＸ分析，确定：１＃和３＃试样都是以α－Ａｌ２Ｏ３为主晶相的、具有清晰的板片状结构形貌的氧化铝，而２＃试样具有典型的粒状结构．

采用烧结法处理高铁赤泥回收氧化铝

利用氧化铝热力学数据库,对高铁赤泥炉料烧成过程中的相关化学反应进行热力学计算,并在此基础上,研究烧成温度、烧成时间、炉料配比等烧成工艺条件对高铁赤泥炉料烧成效果的影响。研究结果表明:赤泥炉料的配钙量可以在较宽的范围内变化,并且在烧成过程中可能生成不溶盐类,导致熟料中氧化铝的溶出率降低;延长烧成时间和增加配料铁酸钠含量均有利于烧结;高铁赤泥炉料的最佳配料是:熟料中Na2O.Fe2O3质量分数为10%～12%,钙铁摩尔比为1.0～1.2;烧成工艺条件是:温度为1 000～1 050℃,烧成时间为30～40 min。在最佳配料和烧成工艺条件下,当熟料中氧化铝含量为15%左右时,熟料中Al2O3回收率可达85%～90%。

超声振动辅助磨削完全烧结氧化锆陶瓷牙冠的实验研究

针对现有全锆牙在制作过程中存在二次烧结、收缩精度难以控制等问题,提出了采用超声振动辅助磨削完全烧结氧化锆陶瓷牙冠的方法。从理论分析的角度对其运动学特性进行了研究,并通过超声振动辅助磨削和普通金刚石磨削实验,对该方法的可行性进行了分析。结合牙冠的加工特点,重点研究了主轴转速对材料去除率、表面粗糙度以及最大边缘碎裂的影响规律。实验结果表明,超声振动辅助磨削不仅能提升材料的去除率,有效抑制出口边缘碎裂,同时降低了工件表面的粗糙度,是实现完全烧结氧化锆陶瓷牙冠高效低损伤加工的新方法。

在烧结氧化中Se气氛对真空微电子平板摄像管CdSe靶面性能的影响

CdSe是研制高灵敏真空微电子平板摄像管光导靶材材料 ,在CdSe靶材的结晶过程中Se气氛对形成完整的晶格结构起了至关重要的作用。介绍了精确控制Se气氛的实验装置和Se气氛对CdSe光导靶性能影响的实验结果。

二氧化铀核燃料芯块烧结工艺的发展概况

介绍了当今世界上二氧化铀芯块的主要烧结方法,详细讨论了各种工艺方法的特点、优点及不足,提出了综合改进烧结方法的建议。并简要介绍了二氧化铀核燃料芯块的烧结理论。

高氧化镁三元碱度烧结矿的研究

在高硅、低铁、全粉矿烧结条件下，大幅度提高白云石配比和烧结矿ＭｇＯ含量，可显著提高烧结矿质量，获得强度高、还原性好、成品率达到８０％的高氧化镁烧结矿。

烧结氧化镁粉的晶体特征对磷酸镁水泥力学性能的影响

为分析磷酸镁水泥(MPC)力学性能与烧结氧化镁粉中MgO晶体特征间的相关性,本工作利用不同烧结条件下生产的氧化镁粉制备了MPC,分析了烧结氧化镁粉中MgO含量及其晶粒尺寸对MPC的凝结时间和抗压强度的影响,并利用X射线衍射仪(XRD)、综合热分析(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和压汞法(MIP)等测试手段表征了利用不同烧结氧化镁粉制备的MPC体系在相同水化时间下的相组成、微观形貌和孔结构的变化。结果表明:MPC的凝结时间随着MgO平均晶粒尺寸的增大而延长;抗压强度随着MgO平均晶粒尺寸的增大而增大。其中,利用MgO含量为92.83%、晶粒平均尺寸为129.45 nm的烧结氧化镁制备的MPC凝结时间最长,力学性能最优,其初凝时间为22 min,1 d和28 d抗压强度分别可达35.8 MPa、77.6 MPa。此外,MgO平均晶粒尺寸较MgO含量对MPC力学性能的影响更大。

间接加热连续脱硅技术在烧结法氧化铝生产中的应用

介绍了间接加热连续脱硅技术在山铝烧结法生产上的应用和改进情况 ,并对列管式换热器和套管式换热器的优缺点进行了对比 ,指出间接加热连续脱硅技术是降低烧结法氧化铝生产工艺能耗。

烧结法氧化铝节能实践与分析

本文对烧结法氧化铝近年来的节能实践进行了认真总结。重点介绍了熟料窑自动控制,间接加热连续脱硅,应用强制循环蒸发器,连续碳酸化分解等项目的节能效果,又做了节能潜力分析,指出工艺能耗达1300kgbm/t-AO的途经。

碱熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定氧化铟锡烧结混合粉中5种杂质元素

采用氢氧化钠熔融样品,热水浸取后盐酸酸化,建立了碱熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定氧化铟锡烧结混合粉中Fe、Ca、Mg、Al和Si等元素的分析方法.试验结果表明:称取0.500 0 g试样,加入0.80 g氢氧化钠,在灰化炉中熔融120 min,可将样品完全溶解.基体铟和锡的干扰采用基体匹配法消除,被测元素之间没有光谱干扰.钠盐对硅的测定有一定影响,可在标准溶液中加入一定量氢氧化钠予以消除.对方法进行精密度和加标回收试验,测得结果的相对标准偏差均小于5%,方法加标回收率在90%~105%之间.

降低烧结法氧化铝工艺能耗的途径

通过烧结法氧化铝生产过程中降低工艺能耗的工业实践情况论述 ,提出了降低烧结法氧化铝工艺能耗的有效途径。

TiO_2包裹氧化镁和氧化钙的烧结性及抗水化性

以提高氧化镁和氧化钙粉体的烧结性和抗水化性为目的,采用Ti螯合物对其表面进行包裹,于1400～1700℃下烧成,研究这些烧结体的烧结性和抗水化性。其结果烧结体的烧结性和抗水化性均得到了提高。

基于烧结机制的钙基吸收剂团聚体结构演变模拟

钙循环工艺是一种具有很大应用潜力的脱碳技术,但其吸收剂晶粒间的烧结现象会随循环而加剧,导致高活性介孔及相应碳捕集能力衰减。根据煅烧进程中钙基吸收剂表界面结构的形成与演变特性,构建了再生CaO孔隙通道的拓扑结构和分级团聚体烧结模型,引入了二面角的影响,探讨了不同烧结机制下钙基吸收剂的孔隙迁移规律,并进行实验验证。结果表明,再生CaO的烧结由表面-晶界-体积扩散联合控制;所建数学模型可揭示钙基吸收剂孔结构动态演变规律,900℃不同烧结时间下(300~600 s),粒径75~150μm的吸收剂(孔径25~75 nm)的模拟计算结果与实验结果的孔体积变化率最大平均相对误差为16.50%,最可几孔径所对应的相对误差在6%内。相同烧结条件下,各粒级吸收剂(38~75、75~150、150~180μm)的烧结颈生长出现明显的三段式生长,颈部生长率均呈前期快速增长、后期平缓趋势,且颗粒间的烧结会随吸收剂粒极的减小而加剧。