烧成温度对SiC-CA6复合材料性能的影响

为开发煤气化炉用无铬耐火材料,以SiC颗粒(2.5~1.43、1.43~0.5、≤0.5 mm)为骨料,CA 6细粉为基质,制备了SiC-CA 6复合材料坯体,在埋碳气氛下分别于1300、1400、1500、1550、1600、1650℃保温3 h。对烧后试样的加热永久线变化率、质量变化率、显气孔率、体积密度、常温抗折强度和常温耐压强度以及显微结构进行了检测和表征。结果表明:当烧成温度低于1500℃时,烧后试样略微膨胀,试样的致密度低,强度低,且随着温度的升高,抗折强度、耐压强度缓慢增加,显气孔率略有减小;当烧成温度在1500~1600℃时,烧后试样产生一定收缩,致密度、力学强度等显著提高,且随着烧成温度的增加,烧后试样的显气孔率减小,体积密度增大,抗折强度、耐压强度急剧增大;当烧成温度高于1600℃时,烧成试样的质量明显减少,致密度下降。综合认为,1600℃是该复合材料较为理想的烧成温度。

煤熔渣对SiC-CA6复合材料的侵蚀机制分析

采用静态坩埚法,在埋碳气氛中对SiC-CA6复合材料进行了1 500℃保温3 h的抗煤熔渣侵蚀试验,通过XRD、SEM、EDS等分析了煤熔渣对SiC-CA6复合材料的侵蚀机制。结果表明:1)在还原气氛下,SiC-CA6复合材料中未发现明显的侵蚀层,形成的渗透层较薄且比较致密,表明Si C-CA6复合材料具有较好的抗煤熔渣性能。2)煤熔渣对Si C-CA6复合材料的侵蚀主要包括渣层界面处的Si C颗粒被渣中的铁氧化物氧化,以及基质中的CA6与渣中的SiO2、Al2O3、CaO反应生成CAS2。CAS2溶入渣中使得界面处局部区域内的熔煤渣黏度增大,抑制了熔渣向材料内部的进一步渗透。

粉末冶金法SiC_p/Mg基复合材料的力学性能和阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了SiC颗粒增强纯镁基复合材料,研究了它的力学性能与阻尼性能。SiC颗粒的加入显著提高了纯镁基复合材料的力学性能和阻尼性能。其中,10μm SiCp/Mg基复合材料的力学性能最好;室温下复合材料的阻尼性能优于纯镁的;纯镁及其SiC颗粒增强复合材料的内耗-温度曲线在100℃～150℃的温度范围内均出现与位错有关的内耗峰,随后随温度的升高内耗值继续增加,20μm SiCp/Mg基复合材料在200℃～250℃的温度范围内出现与界面滑移有关的内耗峰。

用金尾矿合成Ca－α－SiAlON／SiC粉体

以河南灵宝金矿尾矿为主要原料,配入适量硅砂和分析纯CaO调整组分,利用碳热还原氮化法合成Ca-α-SiAlON/SiC粉。结果表明:Ca-α-SiAlON的形成与体系温度及CaO掺量有关。随反应温度升高,反应产物依次为SiC、α-Si3N4、β-Si3N4和Ca-α-SiAlON,α-Si3N4、β-Si3N4和SiC是合成Ca-α-SiAlON的中间产物。在烧结温度为1 600℃,保温时间为5 h,CaO按化学计量(4.2%)配入的条件下,可获得良好的Ca-α-SiAlON和SiC复合产物,其中Ca-α-SiAlON相对比例约占72%,形貌为柱状晶。

用元胞自动机预测超声-电沉积Ni-SiC纳米镀层的显微组织

采用超声-电沉积Ni-SiC纳米镀层方法,在A3钢表面制得Ni-SiC纳米镀层。利用CA预测模型研究超声-电沉积Ni-SiC纳米镀层的显微组织结构。结果表明,在Ni-SiC纳米镀层中存在Ni和SiC相。随着超声波功率的增加,Ni-SiC纳米镀层的显微组织更加致密、光滑。CA预测说明,在NC-1,NC-2和NC-3镀层中,镍晶粒的平均粒径分别为188.2,135.7和70.5nm,SiC粒子的平均粒径分别为105.4,80.9和36.2nm。CA预测模型的预测结果与实测结果相差不大,最大误差为5.0%。

Ca含量对SiC/Al泡沫复合材料性能和结构的影响

研究了SiC颗粒增强铝基(SiC/Al)复合材料中Ca含量对SiC分散性的影响以及Ca含量对注气法制备的SiC/Al泡沫复合材料的压缩性能和结构的影响。首先,制备不同Ca含量的SiC/Al复合材料,用来制备SiC/Al泡沫复合材料的基本材料,并对不同Ca含量的SiC/Al泡沫复合材料进行压缩实验;然后,利用OM、SEM和XRD研究了SiC/Al复合材料及泡沫结构中Ca含量对SiC分散性的影响。结果表明:Ca的加入会明显影响SiC/Al复合材料中SiC的分布,且存在Ca含量临界值。当Ca含量小于1.5wt%时,SiC在基体中分布较均匀;当Ca含量达到或超过1.5wt%时,熔体中生成一种富含Al、Ca和Si的金属间化合物Ca2Al4Si3,且其体积分数和尺寸随Ca含量的提高而显著增大,SiC集聚在这些金属间化合物区域内及其边界上而影响SiC分布的均匀性。压缩实验表明,SiC/Al泡沫复合材料压缩应力-应变曲线的平台应力和抗压屈服强度随着Ca含量的增加有提高的趋势。相应的SiC/Al泡沫复合材料的胞壁厚度随着Ca含量的提高明显增加,这不仅与金属间化合物的形成提高了熔体黏度相关,更可能是与金属间化合物在熔体中尺寸随Ca含量提高而明显增大相关。