碳化锆陶瓷有机前驱体的热解过程

合成了碳化锆陶瓷有机前驱体,研究了其在热解过程中化学成分和物相组成变化,探讨了从有机高分子向无机陶瓷转化的机理,对碳热还原反应进行了热力学分析。结果表明,前驱体在600℃以下完成了有机结构的断裂、裂解碎片的重排与挥发,600℃以上裂解产物不再具备有机特征;随热解温度升高,无定型碳和单斜相ZrO2逐渐生成,大于1200℃时可检测到立方相ZrC,1400℃时单斜相ZrO2基本消失;1500℃时完成碳热还原反应,在远低于热力学反应温度的条件下生成了高度结晶的纳米尺寸的立方相碳化锆陶瓷。

碳化锆陶瓷的氧化及其对导电性能的影响

采用高温自蔓延制备的碳化锆粉体作为原料,研究了碳化锆陶瓷在空气中的氧化机制和热压烧结块体的氧化动力学行为。结果显示:在空气中,碳化锆陶瓷在200℃时开始氧化;在200～450℃时,氧化产物为ZrCxO1–x(x=0～0.42);在500～600℃时,生成中间相Zr2O出现;当氧化温度升高到1000℃,氧化产物主要为ZrO2。对烧结体的氧化动力学行为分析发现,在200～450℃的氧化过程中烧结陶瓷表面形成ZrCxO1–x致密氧化层,氧化层会抑制氧原子的扩散。当表层氧化产物为ZrC0.42O0.58时,氧化反应基本停止,达到一个稳定状态。继续升高温度,由于产物(Zr2O和ZrO2)的晶型结构发生较大的变化,烧结块体会开裂破坏。随着固溶氧的增加,ZrCxO1–x(x=0～0.42)的电阻从37μcm增加到690μcm。

超高温热处理对不同工艺制备的W/ZrC金属陶瓷微观结构的影响（英文）

分别采用置换填充工艺(DCP)和热压烧结工艺(HP)制备了W/Zr C金属陶瓷,然后在2600℃下对其进行热处理1 h。研究了热处理前后2种W/ZrC金属陶瓷的组织结构变化。研究表明,热处理后2种材料都出现开孔率增大、线膨胀及质量损失。其中DCP法W/Zr C金属陶瓷在热处理后仍由分散分布的W颗粒相和连续的Zr C相组成,但原始材料中残留的WC、W_2C及Zr-Cu合金相都消失,取而代之的是大量的孔隙,同时W相含量也急剧减小。而HP法W/Zr C金属陶瓷在热处理后则有新相W_2C生成,同时其W颗粒相有聚集的趋势,形成了大块团状相。