反应烧结工艺对碳化硅陶瓷微结构及性能的影响

研究了脱胶温度、加硅量、升温速率及重烧次数对反应烧结碳化硅陶瓷金相组织、体积密度、力学性能和微观结构的影响。结果表明:经800℃脱胶,硅与碳化硅生坯的质量比为0.9∶1,升温速率为1.0℃/min时,反应烧结碳化硅陶瓷产品的性能最好,体积密度为3.09 g/cm^3,维氏硬度为26.82 GPa,弯曲强度为388 MPa,断裂韧性为4.49MPa·m^(1/2)。对渗硅不充分的不合格品进行重烧可以有效提高产品的致密度和力学性能,但是,重烧次数过多会引起晶粒粗化,从而导致力学性能下降。

反应烧结B_4C/SiC复合陶瓷制备及性能研究

采用反应烧结法制备了B_4C/SiC复合陶瓷材料,研究了制备工艺对复合陶瓷性能的影响,并利用金相显微镜、XRD、SEM等方法分析了试样的微观结构和相组成。结果表明,以D50约为17μm的B_4C和SiC微粉为原料,按B_4C/SiC=0.6的比例,在1560℃烧结2 h试样的体积密度为2.92 g/cm^3、维氏硬度达到28.2 GPa、弯曲强度376 MPa、断裂韧性4.46 MPa·m^(1/2),主晶相为SiC、B_4C、Si,含有少量B12(B,Si,C)3;B_4C颗粒均匀分布在SiC和Si形成的连续相中。

反应烧结碳化硅陶瓷注射成型工艺研究

以碳化硅(Si C)和炭黑(C)为原料,以石蜡(PW)、高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)为有机载体,以硬脂酸(SA)为表面改性剂,研究了反应烧结碳化硅陶瓷注射成型工艺对产品性能的影响。结果表明:在陶瓷粉体含量为80 wt%,有机载体以PW:HDPE:EVA:SA=9:3:3:1的比例,加入量为20 wt%,混炼1 h后,在100 MPa注射压力注射成坯,采用两步法脱脂,于真空烧结炉内1720°C下保温2h烧结,可获得结构致密的碳化硅陶瓷试样,其显气孔率为0.18%,密度为2.96 g/cm^3,抗弯强度达到290 MPa,断裂韧性值达到4.14MPa·m^(1/2),硬度达到21.6 GPa。

碳源对反应烧结B_4C/SiC复合陶瓷的影响

本文以酚醛树脂和碳黑为碳源,在碳总加入量一定的情况下,研究了酚醛树脂和碳黑添加比例对反应烧结B_4C/SiC复合陶瓷性能及物相组成的影响。结果表明:在酚醛树脂/碳黑比例在1:8-5:4范围内,比例较小时,B_4C/SiC复合陶瓷试样中游离硅含量较高,力学性能较差;当酚醛树脂/碳黑比例为4:5时,试样致密,综合性能最佳,体积密度为2.75 g/cm^3,维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性分别达到30.96 GPa,424 MPa、5.58 MPa·m^(1/2);试样的主晶相为SiC、B_4C和Si,并且Si均匀分布在B_4C和SiC形成的连续相中。