LaNbO_4/MoSi_2复合陶瓷材料微波烧结工艺研究

采用微波烧结工艺制备LaNbO4/MoSi2复合材料,运用排水法、XRD、SEM和力学性能测试等手段,分析了升温工艺、烧结温度和保温时间以及LaNbO4含量对微波烧结样品密度、显微硬度、断裂韧性、微观组织以及微波烧结行为的影响,并研究了导致烧结制品缺陷的基本因素。结果表明:LaNbO4/MoSi2复合陶瓷材料通过微波功率1000 W升温至1000℃并保温5 min,再以1800 W功率升温至1400℃,并保温5 min,然后升温至烧结温度1540℃并保温30 min,可获得性能较佳的烧结制品。

Si_3N_(4(p))/SiC_((w))强韧化MoSi_2基复合材料的显微组织与力学性能

采用热压工艺制备了不同Si3N4(p)和SiC(w)体积含量的MoSi2基复合材料,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计、电子万能材料试验机等研究了复合材料的显微组织、硬度、断裂韧度和抗弯强度,并对其强韧化机理进行了初步探讨。结果表明,复合材料结构致密,强化相与MoSi2之间没有新相生成,力学性能较纯MoSi2得到大幅度提高,其中MoSi2-20%Si3N4(p)-20%SiC(w)复合材料具有最好的抗弯强度和断裂韧度,分别为427MPa和10.4MPa.m1/2。复合材料的强化机制为细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶韧化和裂纹偏转与分支韧化。

Si_3N_(4p)-SiC_w/MoSi_2复合材料的强韧化效果与机制

通过显微组织观察和力学性能测试,对SiC晶须和Si3N4颗粒复合强韧化MoSi2的效果及其作用机制进行了初步研究和探讨。结果表明:复合材料中的SiC晶须和Si3N4颗粒的加入可大幅提高其抗弯强度、断裂韧度和维氏硬度;弥散强化和细晶强化是复合材料强度提高的主要机制,抗弯强度达到427 MPa;通过晶粒细化、裂纹偏转和分叉等机制的综合作用使复合材料增韧,室温断裂韧度达到10.4 MPa.m1/2。

MoSi_2含量对原位生成MoSi_2/Si_3N_4复合材料高温氧化性能的影响

研究了不同MoSi2含量的MoSi2/Si3N4复合材料的高温氧化行为,用XRD和SEM分析材料氧化以后的相组成及显微结构,探讨了该材料的氧化机理和氧化膜的破坏方式。结果表明,不同MoSi2含量的MoSi2/Si3N4复合材料在1400℃空气中氧化100h的氧化增量符合抛物线规律,随着MoSi2的含量的增加,材料的氧化活化能升高,氧化后的强度损失率减小。

热压Si_3N_4/MoSi_2复合材料的强韧化效果与机制

通过显微组织观察和力学性能测试,对亚微米Si3N4颗粒强韧化MoSi2的效果及其作用机制进行了初步研究和探讨。结果表明:复合材料中的Si3N4颗粒在基体的间层作用,可抑制MoSi2晶粒长大;断口呈现晶粒细小、裂纹扩展曲折和沿晶与穿晶混合型断裂等特征;Si3N4颗粒通过弥散强化和细化晶粒使复合材料强度提高,室温断裂韧度达到8.2 MPa.m1/2,通过晶粒细化、裂纹偏转和分支、微裂纹形成等机制的综合作用使复合材料增韧。

SiC晶须与Si_3N_4颗粒强韧MoSi_2复合材料

采用湿法混合和热压工艺制备了不同Si_3N_4(p)和SiC_((w))体积含量的MoSi_2基复合材料,研究了复合材料的显微组织、晶粒大小、硬度、断裂韧性和抗弯强度.结果表明,复合材料的晶粒比纯MoSi_2明显细化,且随着强化相添加量的增加而减小,抗弯强度和断裂韧性均大幅度提高,其中MoSi_2-20%SiC_((w))-20%Si_3N_(4(p))复合材料具有较好的综合力学性能,断裂韧性和抗弯强度分别427 MPa和10.4 MPa·m^(1/2).复合材料的强化机制为细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶韧化和裂纹偏转与分支韧化.

Mo粉加入量对反应烧结MoSi_2-Si_3N_4-BN复合材料性能的影响

以Si粉(w(Si)=99%)、Mo粉(w(Mo)=99%)和六方BN粉(w(BN)≥98%)为原料,Fe2O3(w(Fe)≥69.8%)为烧结助剂,高纯氮气(φ(N2)=99.99%)为反应气体,采用反应烧结法于1 450℃氮气气氛下保温5 h原位合成了MoSi2-Si3N4-BN复合材料。研究了Mo粉加入量(w)为:0、5%、10%、15%、20%、30%时对材料的显气孔率、体积密度和抗折强度的影响,利用XRD研究了Mo粉不同加入量下复合材料的物相组成,并利用SEM对材料表面和断面形貌进行了观察,同时探讨了Mo5Si3的形成机理。结果表明:随着原料中Mo粉加入量的增加,所制备的复合材料显气孔率增大,体积密度和抗折强度减小。材料中含有α-Si3N4、β-Si3N4、BN、MoSi2和少量的Mo5Si3相。原位生成的MoSi2及少量的Mo5Si3均匀地分散在材料中,其晶粒尺寸为2～3μm。随着原料中Mo粉加入量增加,Mo5Si3的生成量越来越多;当Mo粉加入量为30%时,Mo在材料中主要以Mo5Si3的形式存在。Mo5Si3的生成机理为MoSi2失去Si转化而成。

MoSi2／Si3N4叠层复合材料的制备及结构表征

以金属间化合物MoSi2为基体,Si3N4为夹层材料,采用常压烧结法制备MoSi2/Si3N4叠层复合材料.通过SEM、XRD、EPMA等对其结构与性能进行分析.结果表明,所制备的叠层复合材料,其界面结合紧密,相容性好;界面处有相互扩散,无不良反应;低温韧性有所改善.

二步法制备Si_3N_4/MoSi_2复合材料的研究

用 Mo粉、Si粉通过二步法反应制得 Si3N4/Mo Si2 复合材料 ,并用 X射线衍射和扫描电镜、抗折仪等方法对材料进行了显微结构和机械性能的测定。研究表明 ,复合材料的机械性能 ,特别是高温机械性能比

NbN/MoSi_2/Si_3N_4陶瓷复合材料氧化性能的研究

以NbN/MoSi2/Si3N4复合材料作为研究对象,研究了其在不同温度下的氧化性能。利用X射线衍射分析、扫描电镜分析和X光能谱分析,对复合材料的氧化产物进行了测定。结果表明试样在1150～1400℃温度范围内氧化出现了2个阶段,即0～15h线形快速氧化阶段,A、B氧化活化能分别为98kJ/mol和132kJ/mol,而15h以后为抛物线缓慢氧化阶段,A、B氧化活化能分别为426kJ/mol和492kJ/mol;气孔率越高,氧化越严重,快速氧化阶段持续时间越长。

β-Si_3N_4增强MoSi_2基复合材料的组织与性能

利用放电等离子烧结法(SPS)制备了不同体积分数β-Si3N4增韧的MoSi2复合材料,研究了β-Si3N4颗粒对MoSi2基复合材料显微组织和力学性能的影响,初步探讨了β-Si3N4颗粒对MoSi2增韧的机理。结果表明:在MoSi2基体中加入β-Si3N4颗粒,能细化基体组织,改善力学性能;随着β-Si3N4体积分数的增加,复合材料的显微硬度和断裂韧性先增后减,20%β-Si3N4/MoSi2复合材料的显微硬度与断裂韧性分别比MoSi2提高了31.7%与62.9%,增韧补强效果显著;β-Si3N4的强韧化机理为细晶强化。

SPS法制备β-Si3N4／MoSi2基复合材料的工艺研究

本文用放电等离子烧结（SPS）制备了β—si3N4／MoSi2基复合材料，研究了烧结工艺对B—Si3N4／MoSi2基复合材料显微组织与力学性能的影响。结果表明：当烧结温度为1450℃，升温速率为100℃／min，B—Si3N4含量为20％时，β-Si3N4／MoSi2基复合材料的组织与性能较优。

Si_3N_(4(p))/SiC_((w))协同复合MoSi_2材料的强韧化及机理研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计、电子万能材料试验机研究MoSi2-Si3N4(p)/SiC(w)复合材料的结构、形貌、硬度、断裂韧性,并对SiC晶须和Si3N4颗粒复合强韧化MoSi2的机理进行了探讨。结果表明,SiC晶须和Si3N4颗粒对MoSi2具有协同强韧化作用,MoSi2-20%Si3N4(p)-20%SiC(w)(体积分数,下同)复合材料的抗弯强度达427MPa,室温断裂韧性达到10.4MPa·m1/2,均高于单一强韧化剂的强韧化效果。MoSi2-20%Si3N4(p)-20%SiC(w)复合材料的强化机理为细晶强化和弥散强化;韧化机制为细晶韧化、裂纹偏转与分支和微桥接韧化。

(LaNbO_4+ZrO_2)/MoSi_2复合陶瓷的显微组织及韧化机理

利用热压法制备了(LaNbO_4+ZrO_2)/MoSi_2复合陶瓷材料,通过扫描电镜、图像分析仪、X射线衍射仪分析了其显微组织、物相和断裂特征,测算了其显微硬度、晶粒尺寸、孔隙率和断裂韧度。结果表明:该复合材料与单相MoSi_2相比,其晶粒明显细化,致密性很好,硬度值略有增大;LaNbO_4、ZrO_2颗粒的协同复合作用引起断裂机制由穿晶断裂为主向沿晶断裂为主转变,使复合材料的韧性显著提高,这主要与晶粒细化、致密性提高、ZrO_2纳米颗粒的相变增韧、裂纹偏转、微裂纹区增韧以及LaNbO_4应力激发的畴结构切换增韧机制有关。

LaNbO_4-MoSi_2复合陶瓷的制备及力学性能

采用高温固相反应法合成了LaNbO4粉末,并通过热压法制备了LaNbO4-MoS i2复合陶瓷材料。通过扫描电镜、金相显微镜、X射线衍射仪进行试样显微组织结构和断裂特征分析,测试了其显微硬度、抗弯强度和断裂韧性等力学性能。实验结果表明:合成的LaNbO4粉末有少量未反应的La2O3剩余,固相反应前原料粉的高能球磨使得反应后LaNbO4结构由单斜相变成以四方相为主。LaNbO4-MoS i2复合试样与单相MoS i2相比,其晶粒明显细化,致密性提高,强度、硬度和断裂韧性均有较大提高。采用具有畴切换增韧特性的LaNbO4颗粒作为一种新的增强剂对MoS i2基陶瓷进行复合改性具有一定的研究价值。

C/C复合材料Mo-Si-N抗氧化涂层的制备

在C/C复合材料表面采用熔浆法制备Mo-Si系涂层的烧结过程中通入氮气,开发了Si3N4-MoSi2/Si-SiC(Mo-Si-N系)多层抗氧化涂层,并初步考察了涂层的抗氧化性能.结果表明,多层涂层的致密性主要受制于起始氮化温度.只有在Si熔点以上通入氮气,才能获得致密无缺陷的涂层.多层涂层的底层为SiC,外层为Si3N4,中间层为MoSi2/Si.这种多层涂层的抗氧化性能与涂层中MoSi2的含量有关;MoSi2含量为30%(体积分数,下同)和40%时,与真空中合成的Mo-Si涂层相比,高温抗氧化性能显著改善,抗氧化温度提高到1400℃～1450℃.