O'-Sialon-ZrO2-SiC复合材料的抗热震性能研究

通过测定不同温差热震后试样的残余强度及观察试样的断口形貌,研究了O'-Sialon-ZrO2-SiC复合材料的抗热震行为.结果表明O'-Sialon-ZrO2-SiC复合材料具有比较好的抗热震性能,其临界热震温差为1100℃添加SiC10%试样的抗热震性能优于含SiC5%试样的抗热震性能.     

合成ZrO2-SiC和工业SiC对Al2O3-C质耐火材料性能影响的对比

为了改善Al2O3-C质耐火材料的抗氧化性和抗热震性,向浇注料中分别添加0、2%、4%、6%的SiC或ZrO2-SiC复合粉,以酚醛树脂为结合剂,在200MPa下制备了2组试样,经250℃充分干燥后,于1400℃下埋炭处理2h,分别检测2组试样的抗氧化性和抗热震性,并采用XRD分析氧化后试样的相组成。结果发现,添加剂中SiC的氧化能有效保护试样中的碳,从而能减少试样的质量损失率和氧化面积,提高其抗氧化性能。由于ZrO2的微裂纹增韧及SiC的颗粒增韧作用,使试样的抗热震性能提高。在试验条件下,添加6%ZrO2-SiC复合粉或工业SiC粉时,试样的抗氧化性和抗热震性最佳。     

O''-Sialon-ZrO2-SiC(nm)的制备及力学性能

采用热压烧结工艺合成了O’ Sialon -ZrO2 -SiC(nm) 复合材料 ,研究了该复合材料的力学性能及显微结构。结果表明 ,材料抗折强度随温度的变化属Ⅰ类曲线变化规律 ,Sialon、SiC多晶以及晶粒粗大、层状结构SiC的存在可能是导致材料强度不高的主要原因。断口的显微结构研究表明 ,复合材料在室温时的断裂以穿晶断裂为主 ,中、高温时则为沿晶断裂     

BN-O’-SiAlON复合材料抗热震性能研究

采用热压烧结合成了BN-O’-SiAlON复合材料,通过XRD、SEM、TEM对材料的显微结构进行了表征,并采用水冷法研究其在不同热震温差(400～1 500℃)下的抗热震性能。研究表明,柱状的O’-SiAlON晶粒的弥散强化和桥联作用等增韧机制,材料内部存在的亚临界自发微裂纹,以及无规则取向的BN和O’-SiAlON晶粒相互交叉生长构成的网状结构,均有利于改善BN-O’-SiAlON复合材料的抗热震性能。虽然理论计算近似得出在热震过程中BN-O’-SiAlON复合材料中存在的热性能失配将导致较大的热应力,但实际上,在低于900℃的热震温差下材料的强度并没有明显降低,而在高于900℃的热震温差下才有较明显下降,直到达到1 500℃的热震温差时,其强度仍然保持在原来的40%左右,这说明BN-O’-SiAlON复合材料具有良好的抗热震性能。     

太阳能热发电用氧化铝基复相陶瓷抗热震性及EPMA分析

为了提高Al2O3陶瓷的抗热震性及强度,在Al2O3基陶瓷中添加SiC、nano-ZrO2+SiC,利用无压烧结工艺,制备了用于太阳能热发电的Al2O3-SiC及Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC复相陶瓷。材料的EPMA分析结果表明:样品中ZrO2颗粒在室温下为以亚稳四方相存在,在裂纹尖端应力场的作用下,ZrO2粒子发生四方相→单斜相的相变吸收能量,从而提高了材料强度及断裂韧性;原料中的部分SiC颗粒发生氧化反应,反应生成莫来石,针棒状莫来石形成桥连结构,阻止热震情况下产生的微裂纹发展成危险裂纹,从而提高材料抗热震性。SEM研究显示,SiC晶粒在外力作用下发生穿晶断裂、被拔出及桥结作用。     

不同结合方式碳化硅质窑具材料的抗热震性研究

概述了不同结合方式的碳化硅（SiC）质窑具材料的抗热震性能．表明Si2N2O结合SiC窑具材料的抗热震性优于其它结合方式的SiC窑具材料。并对Si2N2O结合SiC窑具材料抗热震性的影响因素进行了较系统的研究。结果表明：当Si2N2O含量≤20％时，增加Si2N2O含量．可提高Si2N2o结合SiC试样的抗热震性；当Si2N2O含量超过20％时，试样的抗热震性能反而变差，Si2N2O结合SiC试样的抗热震性优于Si3N4结合SiC试样。固定试样中Si2N2O的含量为25％，当Si／SiO2（摩尔分数）在2．7％～3．3％范围内时，增加Si／SiO2（摩尔分数）可提高试样的抗热震性，而当Si／SiO2（摩尔分数）在3．3％～4％范围内时．增加Si／SiO2（摩尔分数）对试样抗热震性的影响规律不明显。     

MoSi_2-SiC复合材料的制备及抗热震性能研究

为了提高重结晶SiC材料的性能,先以高纯SiC为原料,水溶性树脂为结合剂,经混练、成型、烘干、烧成(真空,2 400℃保温2 h)后得到重结晶Si C试样;再用物质的量比为2 1的混合均匀的Si粉和Mo粉将放置于石墨坩埚内的重结晶Si C试样掩埋,在真空、2 000℃保温5 h制备出致密MoSi_2-SiC复合材料,研究了溶渗法制备的MoSi_2-SiC复合材料的性能。结果表明:Mo Si_2-SiC复合材料中主相为Si C,还含有10%(w)的Mo Si_2和3%(w)的Mo_5Si_3相,材料的致密度显著提高,抗热震性能显著优于Si_3N_4结合Si C和重结晶Si C材料的。     

外加剂对Sialon/SiC复合材料结构的影响

本文以α-Al2O3微粉、金属硅粉、金属铝粉、SiC颗粒制备了Sialon/SiC复合材料,研究了不同外加剂对Sialon/SiC材料结构的影响。结果表明：制备的Sialon-SiC复合材料样品显微结构以SiC为主晶相,Sialon为次晶相,还有少量Si3N4和Al2O3,Sialon相晶体呈长剑状;外加Si3N4试样Sialon相为板带状,外加粘土试样Sialon相晶体呈现不规则粒状和短柱状。     

β-Sialon-Al2 O3-SiC系复相材料的研制和性能

研究了在 15 0 0℃的流动氮气中 ,用Al粉、Si粉、Al2 O3粉、刚玉和SiC的颗粒及细粉直接制备 β Sialon -Al2 O3-SiC系复相材料的氮化烧结技术。XRD和SEM分析表明 ,结合相 β Sialon的显微形貌随刚玉量的增加由纤维状向棱柱状转变 ,发育良好。复相材料的高温抗折强度高于常温抗折强度。抗热震试验结果显示 :添加适量的刚玉对β Sialon -SiC复相材料和添加适量的SiC对β Sialon -刚玉 复相材料都具有良好的增韧效果 ,这是β Sialon的纤维增强及柱状晶体原位自补强增韧和复合弥散相增韧综合作用的结果。抗碱和抗高炉渣试验均显示了该复相材料优良的抗碱和抗铁渣侵蚀能力。     

氧化钇对赛隆结合碳化硅制品性能的影响

采用反应烧结法制备Sialon结合SiC材料,在配料中加入少量Y2O3,研究其对材料显微结构、力学性能、抗氧化性和抗热震性的影响.发现添加Y2O3可明显改善Sialon结合SiC的抗氧化和热震能力,提高材料常温抗折、抗压强度,但对1400℃下高温抗折强度有负面影响.又在1200℃下测其抗折强度,发现强度可达50MPa以上.因而,在中低温条件下,添加Y2O3既可使材料具备优良的力学性能,又可提高其热学性能.