PyC/SiC界面相对PIP法制备3D HTA C/SiC复合材料性能的影响

利用三维编织炭纤维预制件通过先驱体浸渍裂解法制备C／SiC复合材料。研究了热解碳（PyC）／SiC界面相对复合材料的微观结构和力学性能的影响。弯曲性能通过三点弯曲法测试，复合材料的断口和抛光面通过扫描电镜观察。结果表明：通过等温化学气相沉积法在纤维表面沉积PyC／SiC界面相以后，复合材料的三点抗弯强度从46MPa提高到247MPa。沉积界面的复合材料断口有明显的纤维拔出现象，纤维与基体之间的结合强度适当，起到了增韧作用；而未沉积界面相复合材料的断口光滑、平整，几乎没有纤维拔出，纤维在热解过程中受到严重的化学损伤，性能下降严重，材料表现为典型的脆性断裂。     

羟基磷灰石水悬浮液电动特性研究

通过测量粉体在水溶液中的Ｚｅｔａ电位和颗粒大小,研究了不同条件下羟基磷灰石水悬浮液的电动特性。结果表明,溶液的ｐＨ值以及引入的聚电解质不同均会使羟基磷灰石颗粒表面的荷电状态发生变化,进而导致粉体在水溶液中的分散状况发生变化。在碱性条件下添加适当的阴离子聚电解质有利于羟基磷灰石水悬浮液的稳定分散。     

高导热氮化硅陶瓷的快速制备和性能控制

氮化硅陶瓷力学性能优异,理论热导率高,是大功率电力电子器件的关键热管理材料。但是,高导热氮化硅陶瓷烧结温度高、保温时间长,因此制备成本居高不下,对于产业化应用不利。本研究提出了一种快速制备高导热氮化硅陶瓷的方案。以Y2O3-MgO-C作为烧结助剂,以高纯硅粉作为起始原料,通过流延成型和硅粉氮化制备素坯,在1900℃、0.6MPa保温2h制备出高导热氮化硅陶瓷。研究了C的添加量对于氮化硅陶瓷的致密化、晶相、微结构、力学性能以及热导率的影响规律。最终制备的氮化硅陶瓷密度可以达到99%以上,热导率达到98W/m·K。     

碳化硅陶瓷及其复合材料的热等静压氮化

通过对ＳｉＣ陶瓷，ＳｉＣ－ＴｉＣ复相陶瓷以及ＳｉＣ晶须补强ＳｉＣ基复合材料在氮气氛中进行高温的氮化处理，成功地实现了这些材料的开口气孔与表面裂纹的愈合。有关研究表明：热等静压氮化工艺可以显著提高ＳｉＣ陶瓷及其复合材料的抗强度，对断裂韧性也有较大的改善作用。     

高温固相反应工艺制备AlON粉体

以Al₂O₃和AlN为原料, 在氮气气氛下通过高温固相反应工艺合成氮氧化铝（AlON）粉体, 借助XRD分析系统研究了反应温度、保温时间及原料配比等工艺参数对反应产物相组成的影响并探讨了反应机理. 研究结果表明：该反应主要受热力学控制, 动力学因素也具有重要作用, 反应温度和保温时间对AlON粉体的合成均具有重要影响. 在相对较低的反应温度下, 通过AlN固溶进入Al₂O₃晶格形成富氧（O-rich）的AlON相; 在相对较高的反应温度下, 产物中少量残余的AlN通过进一步扩散固溶进入O-rich-AlON晶格形成富氮（N-rich）的AlON相（N-rich-AlON）; 在1950℃时, 合成单相的AlON粉体.     

反应烧结碳化硅的研究与进展

反应烧结碳化硅以其适中的机械性能、抗氧化性能和相对较低的造价而日益受到重视.本文对反应烧结碳化硅的类型、当前研究热点及反应烧结机理进行了综合评述.     

制备工艺对热压烧结SiC/SiC复合材料结构与性能的影响

采用纳米SiC和亚微米SiC粉料作为基体形成原料,通过热压烧结技术制备了SiC/SiC 复合材料.研究了粉料颗粒、烧结温度、烧结压力对复合材料显微结构和各种性能的影响.结果显示,采用纳米碳化硅粉体可有效降低烧结温度,促进复合材料的致密化过程,在1780℃、20MPa条件下可获得性能优良的复合材料.而采用亚微米SiC粉体,复合材料的致密化过程需要较高的温度,但随着密度的增加,基体与纤维之间的作用力增强,不利于性能的提高.     

真空脱气处理对网眼多孔陶瓷力学性能的改善

采用有机泡沫浸渍工艺制备了碳化硅基网眼多孔陶瓷．研究了真空脱气处理对浆料流变特性和烧结体的力学性能及显微结构的影响．结果表明;脱气处理改善了浆料的流变特性,使浆料在有机泡沫体上的涂覆量增加和结构均匀性得到改善;压汞仪测试数据和ＳＥＭ观察表明脱气处理明显地消除了孔筋内的孔径为１００μｍ左右的大气孔;经脱气处理后,材料的抗弯强度从２．３４ＭＰａ提高到３１８ＭＰａ．脱气处理对网眼陶瓷强度的改善主要来自两方面的贡献：一是相对密度的增加,二是孔筋中大气孔的消除,但后者是最主要的贡献,这个结果与目前建立的开孔陶瓷泡沫的力学模型吻合得很好．     

原位反应结合多孔Si3N4陶瓷的制备及其介电性能

以氮化硅(Si₃N₄)和氧化铝(Al₂O₃)为起始原料, 利用原位反应结合技术制备Si₃N₄多孔陶瓷. 研究烧结温度和保温时间对Si₃N₄多孔陶瓷的微观结构、力学性能以及介电性能的影响. 结果表明: 烧结温度在1350℃以下, 保温时间<4h时, 随着烧结温度的升高, 保温时间的延长, 样品的强度和介电常数增大; 但条件超出这个范围, 结果刚好相反; 物相分析表明多孔陶瓷主要由Si3N4和Al₂O₃以及Si₃N₄氧化生成的SiO₂(方石英)组成. 所制备的多孔Si₃N₄陶瓷的气孔率范围为25.34%～48.86%, 抗弯强度为34.77～127.85MPa, 介电常数为3.0～4.6, 介电损耗约为0.002.     

一种新的MoSi2基复合材料显微结构及其对力学性能的影响

本文研究了原位生成的ＴｉＣ／ＴｉＢ_２／ＭｏＳｉ_２三相复合材料的一种新的显微结构及其对力学性能的影响,结果表明,当热压金属Ｔｉ,Ｂ_４Ｃ和ＭｏＳｉ_２的混合粉末时,在ＭｏＳｉ_２的基体内生成由ＴｉＣ和ＴｉＢ_２组成的空心粒子．其中的ＴｉＣ和ＴｉＢ_２粒子均为纳米粒子．具有此新显微结构的复合材料,强度达到４８０ＭＰａ,断裂韧性为５．２ＭＰａ·ｍ^１／２,较单相ＭｏＳｉ_２材料的力学性能有大幅度提高．