SiGw/MoSi2的化学炉自蔓延高温合成及反应过程研究

采用"化学炉"自蔓延高温合成(COSHS)技术,成功地原位合成了SiCw/MoSi2复合粉体.通过在原料中引入Si3N4晶须,在产物中获得了SiC晶须.XRD结果表明,产物中除了主要的MoSi2和SiC相,还含有少量的Mo4.8SiC0.6.研究了中间产物的相组成和反应过程中的温度变化,指出"化学炉"自蔓延合成SiCw/MoSi2复合粉体的反应过程包括如下两步反应:①Mo与Si自蔓延反应生成MoSi2;②Si3N4与C反应生成SiC和N2.     

SiCw／MoSi2的化学炉自蔓延高温合成及反应过程研究

采用“化学炉”自蔓延高温合成（COSHS）技术，成功地原位合成了SiCw／MoSi2复合粉体。通过在原料中引入Si3N4晶须，在产物中获得了SiC晶须。XRD结果表明，产物中除了主要的MoSi2和SiC相，还含有少量的Mo4.8SiC0.6。研究了中间产物的相组成和反应过程中的温度变化，指出“化学炉”自蔓延合成SiCw／MoSi2复合粉体的反应过程包括如下两步反应：①Mo与Si自蔓延反应生成MoSi2；②Si3N4与C反应生成SiC和N2。     

不同SiC含量注射成形SiCP/Cu复合材料的显微组织与力学性能

采用粉末注射成形工艺成形了SiCP/Cu复合材料,再采用溶剂脱脂、热脱脂和烧结的工艺制备了复合材料试样。研究了成形过程中复合材料显微组织的变化,并研究了烧结后的显微组织、力学性能、磨损性能。研究结果表明：SiCP/Cu复合材料在1050°C且在H2保护下烧结状况良好;复合材料的抗拉强度取决于SiC颗粒的体积分数以及其在基体中的分布状况;SiC含量为5vol.%和10vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体的界面处;SiC含量为15vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体。SiC体积分数为5%、10％、15％的SiCP/Cu复合材料的抗拉强度分别为254MPa、 291 MPa和278MPa。复合材料的力学性能随SiC含量的升高先升高后降低,而其磨损性能随SiC含量的增加而增加。     

反应物浓度诱导CVD SiC结构的转变

利用低密度的C/C复合材料为沉积基体,通过化学气相沉积法制备气相生长SiC,分析并研究了不同沉积位置和反应物浓度下气相生长SiC的微观形貌和物相组成.结果表明,随着反应物气体浓度的降低,多孔C/C复合材料基体上气相生长的SiC的微观结构呈区域性变化,SiC薄膜依次向SiC薄膜和颗粒、SiC短棒、SiC纳米线转变.探讨了不同反应物浓度气氛中过饱和度诱导原子迁移和气相分子吸附的过程,并提出一个SiC的生长模型.     

狭缝式化学气相沉积制备SiC涂层及其抗氧化性能研究

为了改善SiC涂层试样的均匀性,同时提高制备效率,利用石墨材料为沉积基体,通过狭缝式化学气相沉积法制备SiC涂层,同时分析并研究了SiC涂层的微观结构和抗氧化性能.研究结果表明:与普通化学气相沉积工艺相比,狭缝式化学气相沉积工艺沉积速率更大,沉积1h后涂层厚度为17.3 μm;狭缝式化学气相沉积工艺制备的SiC涂层晶粒更细,涂层均致密无缺陷,与基体相容性较好.狭缝式化学气相沉积的SiC涂层在1500℃时下具有较好的氧化防护能力,在静态空气中恒温氧化24 h后,氧化失重仅为4.01 mg/cm2.狭缝式化学气相沉积的SiC涂层表面裂纹的尺寸很小,在氧化过程中更容易被氧化产生的SiO2玻璃态物质封填,而发生自愈合效应,从而使涂层具有良好抗氧化性能.     

SiC多孔陶瓷管的抗热震性能及过滤特性研究

微观结构和孔隙参数对于SiC多孔陶瓷管的过滤性能至关重要,采用压汞法和X射线衍射法对使用前后的多孔陶瓷管孔径变化进行了量化研究。通过水淬法对SiC多孔陶瓷管的抗热震性进行了评估,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段分析了SiC多孔陶瓷管的表面形貌、微观结构和物相组成。结果表明,SiC多孔陶瓷管结构均匀,膜表面形貌粗糙复杂,适用于微米级过滤。在200~250℃的工作温度下,SiC多孔陶瓷管的抗弯强度保持率在75%以上。在冶金烟气除尘过程中,粒径小于膜孔径的SiO2和Fe杂质会穿过膜层进入到支撑体层,在支撑体孔隙表面吸附沉积,使其孔径减小28.8%左右;膜层表现良好的稳定性,不会被污染。     

微波常压烧结制备SiC颗粒增强Al基复合材料研究

在不同的烧结温度(710,730,750,770,790℃)下,采用微波烧结法制备15%(vol)的SiC颗粒增强Al基复合材料。研究了烧结温度对SiC/Al复合材料的致密度、硬度和显微组织的影响。结果表明,当烧结温度为770℃时,SiC/Al复合材料的致密度和硬度均达到最大值。     

热轧Nicalon SiC纤维／LD2铝合金显微组织的研究

对热轧Nicalon SiC纤维／LD2铝合金复合材料的显微组织进行了研究．文中对几种不同热轧工艺下制备的SiC／LD2复合材料进行了金相显微镜、扫描电镜及透射电子显微镜分析和比较．测定了SiC／LD2预制丝、热轧SiC／LD2板材中的孔洞体积分数．结果表明，热轧SiC／LD2板材中的孔洞含量远小于SiC／LD2预制丝中的孔洞含量．利用电子探针分析技术分别对预制丝和热轧板材中纤维与基体之间界面附近的成份进行了分析，发现在热轧板材的界面附近出现了Mg元素富集．经研究得出：只要热轧工艺参数选择适当，就可以制备出结合良好的SiC／LD2复合材料．     

SiCp的氧化行为及其对SiCp/Al复合材料力学性能的影响

以氧化处理的SiCp为增强体,Al-10Si-0.5Mg为基体,采用压渗法制备SiCp/Al复合材料,对复合材料预氧化的研究结果表明：在相同的保温时间下,SiC颗粒的氧化量和氧化层厚度都随氧化温度升高而增加,并且适度的预氧化可以提高界面结合强度,复合材料抗拉强度可达645MPa,但其韧性稍有下降.     

SiC磨料悬浮液体系分散稳定性的影响因素研究

利用SiC表面Zeta电位的变化研究了p H值、分散剂类型及用量对SiC磨料悬浮液分散稳定性的影响。结果表明,p H值、分散剂类型及用量对SiC磨料悬浮液分散体系的分散稳定性均有显著影响。当p H=9,添加聚丙烯酸铵分散剂且添加量为0.40%时,SiC表面Zeta电位绝对值最大,此时SiC磨料悬浮液体系的分散稳定性达到最佳。     

SiC增韧Al2O3陶瓷的研究现状

陶瓷是当代三大固态工程材料之一,为使陶瓷在更大范围内达到实用化,必须解决陶瓷的脆性.本文阐述了陶瓷断裂和增韧机理,并分别介绍了用SiC的三种形态增强陶瓷韧性和纳米材料添加陶瓷改性的方法.     

SiC对等温热处理AZ91D镁合金组织的影响

对经SiC变质处理的AZ91D镁合金的铸态组织及其在半固态等温热处理过程中组织的变化进行了研究.结果表明:该合金的微观组织在等温热处理过程中经历了四个阶段,初期的快速粗化阶段、组织分离阶段、晶粒球状化阶段和最后的粗化阶段;随着等温时间的延长,未变质处理的镁合金的组织由树枝晶状变成近球状,经变质处理的镁合金组织由等轴晶变成细小的球状,继续延长等温时间,二者的组织均逐渐地合并长大.     

不同碳基体CVD SiC涂层的制备及其微观结构研究

分别以高纯石墨、细颗粒石墨及低密度的C/C复合材料为基体,以MTS为SiC的先驱体原料,采用化学气相沉积工艺制备SiC涂层.通过扫描电镜(SEM)观察CVDSiC涂层的微观形貌,利用X射线衍射仪(XRD)分析其晶体结构.研究发现,在不同沉积基体上沉积的SiC晶体形貌不同.以高纯石墨为基体的试样表面基本不存在SiC晶须的生长特征;以细颗粒石墨为基体的试样的表面发现了SiC晶须的生长特征,且基体内部的SiC晶体具有一定的CVI特征,即靠近基体内部沉积的SiC晶体逐渐由SiC晶须变为SiC纳米线;以C/C复合材料为基体的试样内部和表面沉积的SiC晶体表现出多元化的形貌,以层状SiC晶体和SiC晶须为主,主要是由基体材料微观结构的多元化而导致沉积的微区气氛有所不同造成的.     

“化学炉”辅助燃烧原位合成SiC/MoSi_2复合材料

以Mo、Si和C单质粉为原料,采用自蔓延原位合成技术制备10%SiC、20%SiC(体积分数)强韧化MoSi2复合材料,并从理论上计算了自蔓延燃烧反应绝热温度.结果表明,常规自蔓延能够合成10%SiC/MoSi2复合粉体,而通过"化学炉"辅助燃烧能够合成20%SiC/MoSi2材料.复合粉末主要由MoSi2和SiC相组成,SiC颗粒分布均匀,与MoSi2基体结合良好,其断裂机理为穿晶断裂.     

液相烧结SiC陶瓷预混粉制备工艺的研究

通过喷雾造粒的方法制备液相烧结S iC陶瓷预混粉。实验考察了浆料制备及喷雾造粒工艺条件对粉料颗粒大小及其流动性的影响。分别以乙醇为溶剂,添加酚醛树脂、聚乙二醇(400)、油酸分别为粘结剂、增塑剂和润滑剂,制备出固相含量55%以上、粘度1400~1700 MPa.s的浆料进行喷雾造粒。喷雾工艺条件为:进口温度100~110℃、出口温度75~80℃、压力0.06~0.08 MPa、进料速度150~100m l/m in。得到球形实心颗粒粉料,其松装密度0.88 g/cm3,休止角33.5°,平均粒径50μm。该粉具有良好的流动性及快速填充性,可直接用于干压成型。     

原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响机制

分别以Ti/Si/Cg/Al、Ti/Si/TiC和TiH2/Si/TiC混合粉末为原料,通过球磨和保护气氛无压烧结法,制备Ti3SiC2陶瓷粉末。利用X射线衍射仪和附带能谱仪的场发射扫描电子显微镜对所制备Ti3SiC2粉末的物相、表面形貌、显微结构及元素分布进行对比分析,并探讨原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响机制。结果表明：添加Al元素对Ti3SiC2粉体合成有显著促进作用,用Ti/Si/Cg/Al组分合成的Ti3SiC2粉体的组织结构最优。     

SYNTHESIS OF SiC WHISKER AND ITS APPLICATION IN COMPOSITE MATERIALS

TheprojectsubsidizedbyNational863planIntroductionSiliconCarbideWhisker(SiCw),asakindofnewhightechnologystructuralmaterial,isdeveloppingrapidlyinrecentovertenyears-Itscrystalstructureissimilartodiamond,andintheformofshortacicularfibre.Itsmeltingpointisover27OOt,densityis3.21g/cm',tensilestrengthis21OMPaandelasticmodulusi.[1J49ooMPa.Asaresult,SiCwhasmanyproperties,whichincludelowdensity,highhard-ness,highstrengthandmodulus,andhighcapacityofoxidationresistanceinhightemperature.Inrecentyear…     

高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。     

激光熔覆Ni60和Ni60/SiC涂层磨损性能的研究

采用激光熔覆技术分别在45钢表面制备了Ni60及Ni60/SiC涂层,研究了熔覆层的摩擦磨损和冲蚀磨损性能,并讨论了其磨损机理。研究结果表明:熔覆层的耐摩擦磨损性能和耐冲蚀磨损性能与45钢和Q235钢相比均有大幅的提高。