Sialon结合SiC复相材料的高温氧化行为

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、压汞仪和热重分析仪等方法,在1100～1500℃范围内研究了Sialon结合SiC复相材料的高温抗氧化行为。结果表明:(1)随氧化温度升高,由于氧化致密层的形成,试样氧化增重速率降低,在1500℃氧化试样由于气泡破裂严重,氧化面积增大使氧化增重率有所提高;(2)随氧化温度升高出现氧化钝化现象,使得Sialon结合SiC复相材料表现出很好的高温抗氧化性能;(3)高温氧化使得Sialon结合SiC复相材料常温抗压强度比氧化前提高;随氧化温度升高,氧化膜表面形成较多气泡和开口空洞,使耐压强度呈下降趋势。

Sialon/SiC复相材料的高温氧化行为

研究了以粘土直接合成Sialon/SiC复相材料的氧化行为 ,以及Sialon相含量、氧化温度和氧化时间对氧化过程的影响· 结果表明 ,Sialon/SiC复相材料的氧化速度与温度成正比、与时间的平方根成正比·Sialon相的抗氧化性优于SiC相· 这种材料的氧化反应是一种钝化反应 ,具有较好的抗氧化性 ,Sialon相含量的增加能提高材料的抗氧化性·

影响凝胶注模成型SiAlON-SiC复相材料坯体性能的因素

选用Al粉、Si粉、SiO2 等活性原料与较大颗粒的SiC ,采用凝胶注模成型工艺制备了SiAlON-SiC复相耐火材料的坯体 ,并研究了有机单体、分散剂和引发剂的加入量以及催化剂、胶凝温度等因素对坯体性能的影响。最终 ,在有机单体AM加入量为 1.8% (质量分数 ,下同 ) ,交联剂MBAM加入量为 0 .6‰ ,引发剂过硫酸铵溶液的最佳加入量为 0 .9% (体积分数 ) ,胶凝温度在 6 0℃左右 ,不加催化剂的条件下 ,制备出了抗折强度达到 32MPa ,密度为 2 .5g·cm- 3的均匀致密的SiAlON -SiC复相材料坯体。

Sialon/SiC复相材料的组织与性能

研究了利用粘土、SiC为主要原料 ,直接合成的Sialon/SiC复相耐火材料的相组成和显微组织 ,并研究了材料中Sialon含量对复相材料的密度、抗折强度、耐压强度和热震稳定性的影响·结果表明 ,复相材料的抗折强度和耐压强度均随Sialon相含量的增加而增加 ,最大抗折强度为87 6MPa ,最大耐压强度为 193MPa ;材料的体积密度随材料中Al2 O3 残余相含量的增加而增加 ,材料的最大体积密度为 2 6 5 g/cm3;材料的热震稳定性随Sialon相含量的增加而下降 ;材料的显微组织为Sialon和Al2 O3 形成的连续基质相包裹着SiC颗粒的显微复合组织·

Si_3N_4结合SiC复相材料的高温氧化行为

利用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、压汞仪和热重分析仪等手段,在1 100～1 500℃范围内研究Si3N4结合SiC复相材料的高温抗氧化行为。结果表明:随氧化温度升高,由于氧化致密层的形成,试样氧化质量增加速率降低;随氧化温度升高出现氧化钝化现象,使Si3N4结合SiC复相材料表现出很好的高温抗氧化性能;高温氧化使Si3N4结合SiC复相材料显气孔率降低,常温抗压强度升高,由于氧化层表面裂纹形成使氧化后试样的常温耐压强度随氧化温度升高而降低。

Sialon/SiC复相耐火材料中Sialon相Z值的控制

研究了利用SiC为主要原料,粘土等为辅助原料直接合成Sialon/SiC复相耐火材料中Sialon相的Z值控制问题.结果表明,在一定的反应温度下,Sialon相Z值随辅助原料中Al、Si质量比的增加而增加,文中还对实验结果进行了分析讨论.

结合相对SiC基复相材料高温氧化行为的影响

利用X-射线衍射仪、扫描电镜和热重分析仪等手段,在1100～1500℃研究了Sialon结合SiC复相材料的高温抗氧化行为。结果表明:随氧化温度升高,由于氧化致密层的形成,试样氧化增重速率降低,出现氧化钝化现象;Sialon结合SiC复相材料高温抗氧化性能优于Si3N4结合SiC复相材料;高温氧化使得SiC质复相材料常温抗压强度比氧化前提高;随氧化温度升高,Sialon结合SiC复相材料的氧化膜表面形成较多气泡和开口空洞,使耐压强度呈下降趋势;Si3N4结合SiC复相材料随氧化温度升高,耐压强度降低,这是由于冷却过程方石英化伴生的网状裂纹密度增大。

添加多晶硅废料制备SiC/Si_3N_4复相结合SiC耐火材料

以碳化硅、多晶硅废料、金属硅粉为原料,纸浆废液为结合剂,采用反应烧结工艺制备SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料。运用热力学分析了利用多晶硅废料代替部分工业金属硅粉和碳化硅细粉制备SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料的理论可行性。系统地分析了单质硅氮化机理,提出Si首先与N2中的微量氧反应形成气态SiO,至体系氧分压降至P(O2)/Pθ<1×10-18.9,Si直接氮化。研究了多晶硅废料对材料物相组成和微观结构的影响。结果表明:利用多晶硅废料制备的SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料性能优异;多晶硅废料的添加使反应生成的结合相由原先单一的Si3N4变为Si3N4和β-SiC,两结合相发挥各自的性能优势;多晶硅废料中的硅粉粒径小,活性大,与工业金属硅粉共存时能发生逐级氮化作用,增加了纤维状Si3N4含量,优化了材料结构。

Sialon复相陶瓷刀具材料的研制

本文在相关系研究与组份设计的基础上，研制成β－Ｓｉ３Ｎ４／α－Ｓｉａｌｏｎ与α＇－β＇－Ｓｉａｌｏｎ两种复相陶瓷，对这两种材料进行了力学与热学等性能以及力学性能与显微结构关系研究．并以国产原料与德国ＳｔａｒｃｈＬＣ—１２原料，采用ＧＰＳ与ＨＰ烧成工艺制成刀片，作了金属切削加工对比试验．研究结果表明，国产原料与进口原料差异无几．ＨＰ制成刀片耐磨性略优于ＧＰＳ，但批量生产成本高于ＧＰＳ．

C/SiC复合材料与CVDSiC涂层的结合性能研究

采用先驱体转化法(PIP方法)制备C/SiC陶瓷基复合材料,通过调整多孔预制件的体积密度制备出不同组分比的C/SiC复合材料。结果显示,C/SiC复合材料的热膨胀系数随着复合材料中SiC含量的增加而增加,其与CVDSiC涂层之间的热匹配也相应增加,通过CVI方法制备梯度过渡层,在C/SiC复合材料表面制备出致密度较高的CVDSiC涂层。

利用铝型材厂污泥制备自结合钛酸铝/莫来石复相材料

本研究采用铝型材厂污泥制备自结合钛酸铝/莫来石复相材料,目的使不稳定的Al2TiO5转变为稳定的Al2TiO5,从而减少因降温时的分解。主要探讨不同配方对复相材料中形成的晶相、微观形貌及含量的影响,从中确定较佳的配方。采用XRD法和SEM法表征各试样形成的晶相和显微结构;用RietveldQuantification法确定各试样中各晶相的含量。实验结果,确定最佳的配方:熟料含量为89%,生料含量为11%,其形成主晶相是Al2TiO5和莫来石固溶体,其含量分别为67.9%和29.7%,对应的体积密度为2.73g/cm3,抗折强度为40.25MPa,热震抗折强度保持率为85.6%。

复相Sialon陶瓷材料的研究进展

复相 Sialon 陶瓷材料是一种比单相 Sialon 性能更优良的高技术新材料。较详尽地阐述了目前已制备出的各种复相 Sialon 陶瓷材料的性能,特别报道了目前研究较少的 O′-Sialon-TiN 复相陶瓷材料的部分性能,并展望了复相 Sialon 陶瓷材料的应用前景。

sialon结合SiC材料的氮化动力学研究

对凝胶注模成型制备的sialon结合SiC复相耐火材料Si6-zAlzOzN8-z样品的不同z值的试样,在1 450,1 500,1 550 ℃氮化烧结15～120 min,以进行了氮化反应的热力学和动力学分析,并建立了氮化反应动力学模型.实验结果表明:随氮化温度升高、时间延长,各试样的氮化率及氮化反应速率常数提高.当z=2时sialon结合SiC试样经1 550 ℃及120 min的氮化烧结,其氮化率最高,为86.01%;氮化反应速率常数最大,为1.53×10-3 /min.z=2试样的氮化反应活化能也最小,为297.91 kJ/mol.

Sialon/Al_2O_3复相材料的合成工艺与性能

研究了利用粘土和Al2 O3 粉还原氮化一步合成Sialon Al2 O3 复相材料的制备工艺 ,并对其物相组成及Sialon相含量对抗折强度、体密度、抗热震稳定性的影响进行了研究。结果表明 ,此工艺简单可行 ,复相材料的抗折强度和抗热震稳定性均随Sialon相含量的增加而提高 ,而体密度则下降。

氮化硅铁结合SiC复合材料的氧化行为

以工业SiC和硅铁粉为原料,二者的配料组成(质量分数)分别为90%和10%,外加2%的黄糊精为暂时结合剂,采用半干法机压成型后在氮化炉中于1380℃5 h氮化烧成制备出氮化硅铁结合SiC复合材料,在变温(常温～1400℃)氧化试验的基础上,分别在1100℃、1200℃和1300℃进行了等温氧化试验,并且分析了1300℃3 h氧化后试样的显微结构和相成分.结果表明,氮化硅铁结合SiC复合材料在1100～1300℃范围内的氧化规律为:氧化初期,试样单位面积的质量变化符合直线规律;氧化中期,近似符合二次曲线;氧化后期,符合抛物线规律.与气孔较多的内部相比,1300℃3 h氧化后试样的表面生成了一层较致密的氧化层,检测后认为,表面含有较多的SiO2,在高温下弥合了表面气孔,阻止了试样的进一步氧化.

还原气氛下Al_2O_3-SiC-Si_3N_4复相材料的反应烧结过程

以Si3N4,Al2O3,SiC及少量SiO2为原料,研究Al2O3-SiC-Si3N4复相材料在埋炭条件下的反应烧结过程,并借助SEM,EDX和XRD对其微观结构和物相变化进行了分析。研究结果表明,活性α-Al2O3和纳米SiO2能够促进Al2O3-SiC-Si3N4复相材料的烧结,体积密度提高,显气孔率降低,从而提高了强度。在复相材料的合成过程中,发现在高温下烧成的试样内有Sialon相和Si2N2O相生成。

Ti_3SiC_2、Ti_3AlC_2复相材料高温抗氧化行为的研究

以Ti粉、Si粉、铝粉、石墨为原料,在1600℃热压烧结制得试样,对不同配比Ti3SiC2、Ti3AlC2复相材料在1100～1500℃下恒温氧化20 h的氧化行为进行研究。结果表明:热压法制备Ti3SiC2、Ti3AlC2复相材料在高温下具有比Ti3SiC2和Ti3AlC2更优良的高温抗氧化性能;由于试样氧化过程中产生了TiO2、SiO2、Al2TiO5和α-Al2O3,可有效提高试样的高温抗氧化能力。

利用多晶硅切割废料燃烧合成SiC基复相材料

利用多晶硅切割废料,采用燃烧合成的方法成功制备了SiC/Si2N2O及SiC/SiAlON复相粉体材料,并以该粉体为辐射基料制备出高温红外发射涂料。研究了原料配比对产物物相组成和微观形貌的影响,讨论了掺入C粉和Al粉的燃烧反应机理。实验结果表明,当反应剂中SiC∶Si∶C=68∶56∶0(质量比)时,合成产物中的Si2N2O含量最大;当反应剂中SiC∶Si∶C∶Al=68∶53∶24∶21时,合成产物中的SiAlON含量最高,配制成的高温红外涂料的红外发射率数值最高,在2.5～23.5μm波段范围内达到了0.92。

莫来石/SiC复相材料的烧结工艺和成分优化

利用工业氧化铝和超细氧化硅合成莫来石 ,并结合SiC制备出了莫莱石 /SiC复相材料 .研究了烧结工艺及氧化铝和氧化硅的摩尔比对复相材料密度和强度的影响 ,并以材料的热震残余强度为指标、利用正交设计法研究了微量添加剂的影响效果 .结果表明 ,复相材料的体积密度随烧结温度的升高和烧结时间的延长均出现先升高后降低的规律 ,而开口气孔率的变化规律则相反 ;随结合相中Al2 O3 与SiO2 的摩尔比的提高 ,复相材料的密度增加、气孔率降低 ,而强度则先增后减 ;通过烧结工艺与结合相和添加剂成分的优化 ,材料密度最高可达 2 5g/cm3 ,抗折强度达 3 4 5MPa,耐压强度可达 90MPa,热震后的残余强度率为 67 2 % .

赛隆结合刚玉复相材料的研究进展及应用现状

概述了SiAlON结合刚玉复相材料的显微结构特征及理化性能,介绍了国内现阶段这种新型耐火材料的研究进展,分析了材料的组成、制备工艺对产品性能的影响,列举了这种复相材料在国内外各相关行业的应用现状,提出了SiAlON结合刚玉复相材料的研究方向。