添加剂对自蔓延高温合成AlN的影响

着重研究了添加剂对自蔓延高温合成AlN中的含氧量增加的影响 ,讨论了AlN形态与含氧量之间的关系 .疏松剂NH4 Cl虽可使得产物疏松 ,易于破碎 ,但它增加了体系中水蒸汽量 ,促进AlN中含氧量的增加 .碳的存在可降低体系中的水蒸汽量 ,使NH4 Cl对产物中含氧量的促进作用受到抑制 .部分碳化的蔗糖在自蔓延过程中发生碳化 ,可获得较大的表面积 ,使得其较明显地抑制含氧量的增加 .在自蔓延高温合成过程中 ,AlN的含氧量与其形态关系密切 .含氧量高的AlN倾向于形成晶须 ,而含氧量低的AlN倾向于形成颗粒状 .AlN晶须以固 -液 -气 (VLS)机制生长 .VLS机制所需液相的生成与氧有关 .液相产生所需的氧应主要来自气体中的含氧杂质(氧气和水蒸汽 ) .

自蔓燃高温合成氮化硅粉体的研究

研究了自蔓燃高温合成方法制备氮化硅粉体,借助于XRD、SEM等检测方法,分析了自蔓燃高温合成氮化硅过程中硅粉粒度、氮气、温度、稀释剂与孔隙率等方面对反应产物的影响,并对反应机理进行了分析。由于有添加剂氯化铵的存在,反应中不是单纯的硅粉氮化反应。只要控制反应中的工艺参数,就可以采用自蔓燃得到不同相含量的Si3N4粉体;考虑到燃烧温度,在氮化硅粉体的合成过程中,涉及到3个反应机制:低温机制、中温机制、高温机制;氮气压力下硅粉的自蔓燃合成反应,必须要引入Si3N4稀释剂,来控制反应温度和反应速度,获得不同相含量的粉体。压坯气孔率控制在30%～70%,否则反应不能进行金属硅粉的粒度细,合成的Si3N4中α相含量高。

自蔓燃高温合成Al_2O_3/B_4C复相陶瓷中硼酸铝相的消除

研究自蔓燃高温合成 Al_2O_3/B_4C 中硼酸铝相的形成机制,提出硼酸铝相的消除途径.通过对各种条件下燃烧合成产物的 X 射线分析和 SEM 观察发现,在点火前保持低温易生成低温硼酸铝相 Al_4B_2O_9.自蔓燃方式合成过程中未反应的 B_2O_3是产生高温硼酸铝相 Al_(18)B_4O_(33)的主要原因,其形成量与初始反应物中 B_2O_3过量密切相关,并受 B_2O_3尺寸的影响.起始反应物的充分混合可以提高铝热反应程度,降低体系内未反应的 B_2O_3的量,可抑制硼酸铝的生成.

自蔓燃高温合成工艺参数对制备氮化硅粉体的影响

采用自蔓燃高温合成方法(SHS)合成氮化硅粉体,借助于XRD、SEM等检测方法,分析了自蔓燃高温合成氮化硅过程中氮气、温度、稀释剂与孔隙率等工艺参数对合成产物的影响。结果表明:只要最高燃烧温度不高于相应氮气压力下Si3N4的热分解温度,就可以用SHS方法合成Si3N4;氮气压力下硅粉的自蔓燃合成反应,必须要引入Si3N4稀释剂来控制反应温度,获得高α相Si3N4含量的粉体。压坯气孔率控制在30%～70%,否则反应不能进行。SHS法可以制备纯度很高的氮化硅粉体。

自蔓燃高温合成法合成氮化硅粉体的研究

采用自蔓燃高温合成方法合成β-氮化硅粉体,分析了合成氮化硅过程中氮气、温度、稀释剂与孔隙率等方面的影响。采用XRD研究相的组成,用SEM观察粉末的显微结构。研究结果表明:自蔓燃合成方法制备的氮化硅陶瓷粉体,β相含量由块状产物中心向表层减少,得到的β-氮化硅晶体结构完整,表面光滑无缺陷,考虑到燃烧温度(Tcom),在氮化硅粉体的合成过程中,涉及到3个反应机制:低温机制、中温机制、高温机制。NH4Cl在反应中分解,为反应提供了NH3,并与硅粉反应;氮气压力下硅粉的自蔓燃合成反应,必须要引入Si3N4稀释剂来控制反应温度和反应速度,获得不同相含量的粉体;压坯气孔率控制在30%～70%,否则反应不能进行。

自蔓燃高温合成工艺制取铸造碳化铬

研究了以纯铝粉,氧化铬粉和碳粉为主要原料,用自蔓燃高温合成工艺(SHS)制取铸造碳化铬的过程。试验证明,合成反应式3Cr_2O_3+6Al+4C→2C_(r3)C_2+3Al_2O_3是可以实现的。用X射线分析证实生成物的物相为Cr_3C_2;并用电镜观察生成物微观组织形貌。

工艺参数对自蔓燃制备氮化硅粉体的影响

采用自蔓燃高温合成方法（self-propagating high-temperature synthesis,简称SHS）合成氮化硅粉体,分析了自蔓燃高温合成氮化硅过程中氮气、温度、稀释剂与孔隙率等方面的影响.采用XRD研究相的组成,用SEM观察粉末的显微结构.研究结果表明：只要控制反应中的工艺参数,就可以采用自蔓燃得到不同相含量的Si3N4粉体;考虑到燃烧温度（Tcom）,在氮化硅粉体的合成过程中,涉及到3个反应机制：低温机制,中温机制,高温机制;氮气压力下硅粉的自蔓燃合成反应,必须要引入Si3N4稀释剂,来控制反应温度和反应速度,获得不同相含量的粉体;NH4Cl在反应中分解,为反应提供了NH3,并与硅粉反应;压坯气孔率控制在30%～70%,否则反应不能进行.SHS法可以制备纯度很高的氮化硅粉体.此法较传统方法合成的氮化硅设备简单,成本低廉,纯度高,填充性好,烧结活性好.

原位合成NiAl(FeAl)/TiB_2+Al_2O_3复合材料

Al2O3+TiB2复相陶瓷材料具有高硬度、高熔点、高导热、低膨胀系数、高耐磨性、高温化学稳定性等优良的性能,但由于两种材料都属于硬而脆的材料,复合后仍然存在脆性大、裂纹敏感性强、抗机械冲击性和温度急变形差等缺点。为了克服这些缺点,在陶瓷相中添加金属间化合物(NiAl或FeAl)。X射线衍射结果表明,合成产物的主要组成相分别为Al2O3+TiB2、Al2O3+TiB2+NiAl及Al2O3+TiB2+FeAl,进行燃烧合成反应。通过对不同成分反应产物的相对密度、强度、断裂韧度对比,可知产物的相对密度在FeAl含量为15%时达到最高99.5%,Al2O3+TiB2+NiAl体系中在NiAl含量为20%时达到最高98.5%。随着金属间化合物含量的增加,合成复合材料的硬度下降,而断裂韧度提高。

反应合成Ni-Al金属间化合物多孔材料的研究

采用自蔓燃高温合成技术(SHS)制备Ni-Al金属间化合物多孔材料。采用XRD和SEM分析了SHS反应生成的多孔材料的相组成和微观形貌。结果表明:利用自蔓燃高温合成法制备的Ni-Al金属间化合物多孔材料,产物主要相组成为Ni3Al和NiAl,还有少量的Ni固溶体;反应形成的多孔材料的孔洞形状不规则、结构复杂,孔道曲折,孔壁粗糙,大大增加了多孔材料的比表面积;Ni/Al质量比为4∶1的反应产物比质量比为3∶1的反应产物致密,且孔洞直径较小,颗粒也较细小、均匀。

原位(TiB+TiC)/Ti复合材料中TiB/Ti界面的微结构研究

本文利用透射电镜 ( TEM)和高分辨透射电镜 ( HRTEM)研究了利用钛与碳化硼之间的自蔓燃高温合成反应 ,经普通的熔炼工艺制备的 ( Ti B+Ti C) / Ti复合材料中 Ti B晶须与钛界面的微观组织结构。结果发现 :界面非常洁净 ,两侧晶体存在如下平行关系 :[0 10 ]Ti B/ / [0 110 ]Ti,( 10 0 ) Ti B/ /( 2 110 ) Ti,( 0 0 1) Ti B/ / ( 0 0 0 2 ) Ti和 [0 0 1]Ti B/ / [0 110 ]Ti,( 0 10 ) Ti B/ / ( 2 110 ) Ti,( 2 0 0 ) Ti B/ / ( 0 0 0 2 ) Ti。利用凝固理论分析了 Ti B/ Ti界面微结构的形成机制 ,较好地解释了原位 ( Ti B+Ti C) / Ti复合材料中 Ti B/ Ti界面结合较好的原因。

SHS法工艺参数对制备氮化硅粉体的影响

本文采用自蔓燃高温合成方法（Self—propagating High—temperature Synthesis）简称（SHS）合成氮化硅粉体，借助于XRD、SEM等检测方法，分析了自蔓燃高温合成氮化硅过程中氮气、温度、稀释荆与孔隙率等方面的影响。结果表明：只要最高燃烧温度不高于相应氮气压力下Si3N4的热分解温度，就可以用SHS方法合成Si3N4；氮气压力下硅粉的自蔓燃合成反应，必须要引入Si3N4稀释荆，来控制反应温度，以获得高α相含量的粉体。压坯气孔率控制在30％～70％，否则反应不能进行。研究发现SHS法可以制备纯度较高的氮化硅粉体。此法较传统方法合成的氮化硅设备简单，成本低廉，纯度高，填充性及烧结活性好。

钛合金氧化铝复合材料的制备

采用自蔓高温合成（ＳＨＳ）工艺制备了钛合金氧化铝复合粉体，并经热压烧结制成钛合金氧化铝复合材料，测定了该复合材料的主要性能，就有关问题作了分析和探讨。