活性填料对聚硅氮烷连接SiC陶瓷接头性能的影响

采用陶瓷先驱体聚合物--含乙烯基聚硅氮烷并加入活性填料纳米铝粉连接无压烧结SiC陶瓷.研究了纳米铝粉填料对连接强度的影响,并对连接层的微观结构及成分进行了分析.结果表明,纳米铝粉的加入,促进了聚硅氮烷的裂解,降低了连接温度,减少了连接层内的孔隙等缺陷,从而有效地提高了连接强度.当连接温度为1 150 ℃,加入纳米铝粉填料所获得的连接件经2次浸渍/裂解增强处理后,其室温三点抗弯强度达到最大值为146.8 MPa.XRD分析表明,连接层含有Si3N4,SiC及少量AlN等微粒.微观结构及成分分析显示,连接层厚度约为5 μm,元素分布较为均匀,连接层与母材之间接合良好.     

聚硅氧烷连接RBSiC陶瓷

采用陶瓷先驱体有机聚合物聚硅氧烷连接反应烧结碳化硅（RBSiC）陶瓷。研究了连接温度、连接压力、保温时间对连接强度的影响。通过正交优选实验，确定了最佳工艺参数：连接温度为1300℃，连接压力为25kPa，保温时间为120min。在此工艺条件下制备的连接件经3次浸渍／裂解增强处理，其抗弯强度达132．6MPa，连接件断口表面粘有大量从母材剥离下来的SiC。XRD研究表明，在1100℃～1400℃的试验范围之内，随着连接温度的逐步升高，聚硅氧烷的裂解产物发生了由非晶态向晶态的转变。这种转变对连接强度有显著影响。扫描电镜（SEM）及能谱（EDX）分析显示，连接层厚度为3μm左右，结构较为均匀致密，且与母材间界面结合良好。     

采用新型聚硅氮烷连接无压烧结SiC陶瓷

采用新型陶瓷先驱体聚合物-含乙烯基聚硅氮烷(PSZ)连接无压烧结SiC陶瓷.研究了PSZ的裂解过程以及连接温度、浸渍/裂解增强处理、惰性填料对连接强度的影响,并对连接区域微观结构进行了分析.结果表明,在1200～1400℃温度范围内,PSZ的裂解产物发生了由非晶态向晶态的转变.随着连接温度的升高,连接强度先升高后降低;浸渍/裂解增强处理可较大幅度提高接头强度;另外加入适量的纳米SiC填料可有效提高连接强度.当连接温度为1300℃,纳米SiC填料(质量分数)为5%时,经三次增强处理的连接件接头剪切强度达33.5 MPa.微观结构分析显示,连接层厚度约为3～4 μm,连接层与母材之间界面接合良好.     

采用SiC/Si3N4陶瓷先驱体连接反应烧结SiC

采用SiC/Si3N4陶瓷先驱体聚硅氮烷连接反应烧结碳化硅陶瓷,研究了连接温度、连接压力、浸渍/裂解增强处理对连接强度的影响.结果表明：在1100℃～1400℃温度范围内,连接强度先升高后降低;连接过程中施加适当的轴向压力可提高连接层致密度;浸渍/裂解增强处理可大幅度提高接头强度.当连接温度为1300℃,连接压力为15kPa，经3次增强处理的连接件抗弯强度达最大值169．1MPa。这种连接件的断口表面粘有大量SiC母材。由XRD研究表明，随着温度的逐步升高，聚硅氮烷的裂解产物发生了由非晶态向晶态的转变。微观结构及成分分析显示：连接层为厚度2μm-3μm的SiCN无定形陶瓷，其结构较为均匀致密；连接层与基体间界面接合良好。     

采用SiC/Si_3N_4陶瓷先驱体连接反应烧结SiC

采用SiC/Si3N4陶瓷先驱体聚硅氮烷连接反应烧结碳化硅陶瓷,研究了连接温度、连接压力、浸渍/裂解增强处理对连接强度的影响。结果表明:在1100℃~1400℃温度范围内,连接强度先升高后降低;连接过程中施加适当的轴向压力可提高连接层致密度;浸渍/裂解增强处理可大幅度提高接头强度。当连接温度为1300℃,连接压力为15kPa,经3次增强处理的连接件抗弯强度达最大值169.1MPa。这种连接件的断口表面粘有大量SiC母材。由XRD研究表明,随着温度的逐步升高,聚硅氮烷的裂解产物发生了由非晶态向晶态的转变。微观结构及成分分析显示:连接层为厚度2μm~3μm的SiCN无定形陶瓷,其结构较为均匀致密;连接层与基体间界面接合良好。     

陶瓷先驱体聚硅氮烷连接Cf/SiC工艺及连接性能

采用陶瓷先驱体转化法连接Cf／SiC复合材料。针对Cf／SiC复合材料的不同连接界面特性,采用不同的连接配方和工艺。结果表明：对于第一类以SiC相为主的连接界面,采用单一的聚硅氮烷即可实现Cf／SiC复合材料的连接,当连接温度为1300℃,经两次浸渍／裂解增强处理的连接件接头抗剪强度达最大值29．6MPa;连接层厚度为2～3μm,其结构较为均匀致密,由无定型SiNC陶瓷组成;对于第二类以C纤维端面为主的连接界面,采用聚硅氮烷并加入活性填料纳米Al粉来实现其连接：当连接温度为1150℃,经两次浸渍／裂解增强处理的连接件抗剪强度达最大值22．5MPa;连接层厚度约为30μm,连接层中含有SiC、Si3N4和AlN等相。     

工艺参数对SiC陶瓷热压反应连接强度的影响

采用Ag粉和Ti粉作为焊料，对再结晶SiC陶瓷进行热压反应连接。研究了2种工艺，其中工艺1与传统的扩散焊工艺相似，即分别在不同的焊接温度下保温一定的时间；而工艺2则是首先在某一较高温度下进行短时间的保温，以利于Ti与SiC母材发生适度的界面反应，促进界面结合，同时液相银的出现将显著缓解焊接应力，随后在另一相对较低的温度下保温较长时间，以利于Ag—Ti金属间化合物的形成，有利于提高接头的焊接强度和工作温度。结果表明，采用工艺2获得的接头抗弯强度较高，达到SiC陶瓷母材强度的73．4％。微观结构研究表明，在界面处生成了反应层，焊料产物主要由两种相相间组成。EDX分析结果表明，界面处发生了元素的互扩散。     

纳米Ni粉对Cu粉末烧结性能的影响

本文研究了纳米Ni粉对Cu粉末烧结性能的影响。研究表明：由于添加1％纳米Ni粉中的NiO未被完全还原,而且纳米Ni粉本身还有被CuO氧化成NiO的可能,因而纳米Ni粉在Cu粉末烧结过程中未能起到活化烧结的作用。添加1％纳米Ni粉后降低了Cu粉末烧结性能。     

钛粉在聚硅氮烷裂解制备陶瓷材料中的应用

采用IR、TG、XRD等手段研究分析钛粉作为活性填料在聚硅氮烷裂解制备陶瓷材料中的应用。实验表明：钛粉可以有效改善先驱体的陶瓷产率,本实验中纯PSN-1先驱体在经1300 ℃裂解陶瓷产率仅为37.3%,通过加入质量比3/10（Ti/PSN-1）的钛粉,经1300 ℃裂解陶瓷产率为78.7%,提高了约40%;经红外光谱分析表明,通过向先驱体中加入Ti粉可以加速有机先驱体向无机陶瓷转化的速度;经X衍射分析表明,Ti粉作为活性填料能与先驱体裂解挥发份及保护气氛发生反应,生成TiC、TiN等新的物相,有利于提高陶瓷产率。     

高锆含量改性聚硼硅氮烷的合成与表征

本文通过Cp₂Zr(CH₂CH=CH₂)₂与液态聚硼硅氮烷(LPBSZ)在过氧化二异丙苯的作用下发生自由基共聚反应,制备了锆含量大于10wt%的含锆聚硼硅氮烷(PZC-PBSZ)。采用红外光谱、核磁共振、光电子能谱等方法研究了PZC-PBSZ的分子结构及合成机理。结果表明在先驱体的合成过程中,Cp₂Zr(CH₂CH=CH₂)₂除了自身发生自由基聚合反应外,还会与LPBSZ中的Si-H发生硅氢加成和取代反应,生成Zr-C和Zr-Si。通过TG-MS和₂₉Si MAS NMR分析表明,PZC-PBSZ先驱体中Cp、(CH₃)₃Si和(CH₃)₂SiH等官能团的脱除主要发生在400~800℃。当温度升高到800~1200℃后,先驱体基本无机化,主要发生SiHN₂C和SiN₃C结构向SiN₄结构的转变。PZC-PBSZ经1000℃以上高温热解后可以转化为ZrC纳米颗粒分布均匀在SiBNC基体的ZrC/SiBNC纳米复相陶瓷。经1800℃高温处理后,ZrC/SiBNC陶瓷仍保持均匀和晶粒细化的纳米晶结构。     

注射成型制备碳化硅陶瓷材料

以高纯SiC微粉为原料，添加碳化硼、碳为烧结助剂，研究了利用注射成型技术生产碳化硅陶瓷复杂件的工艺。选择了一种石蜡基多聚物粘结剂体系，在粉体体积分数为52％时，喂料的最佳注射参数是：注射温度160～170℃，注射压力为100-110MPa，采用溶剂脱脂加上热脱脂的二步法脱脂工艺，在氩气氛下，将烧结坯体于2100℃，保温1h进行固相烧结后，得到的碳化硅陶瓷复杂件密度为3．08g／cm^3，致密度为96％。     

碳化硅对莫来石-铝矾土浇注料力学性能的影响

以莫来石、铝矾土为主要原料,铝酸钙水泥为结合系统,分别研究了不同碳化硅含量经过不同热处理温度后对莫来石-铝矾土浇注料性能的影响。试样自然干燥24 h脱模后,再经110℃烘干24 h,在空气中分别于1000℃、1300℃和1500℃热处理3 h。检测各种温度热处理后试样的线变化率、抗折强度、耐压强度和耐磨性能。结果表明,当ω(碳化硅)=10%时,莫来石-铝矾土浇注料经过1000℃和1300℃热处理后的线收缩率出现最小值。由于热处理过程中形成的适量SiO2液相有助于浇注料表面防氧化薄膜的形成,提高了材料的抗氧化性能,防止碳化硅的进一步氧化,保护了碳化硅材料,增大了材料的强度。在本实验条件下,SiC加入量为ω(碳化硅)=10%时,浇注料的力学性能最好。     

高强度碳化硅泡沫陶瓷的制备及其抗压强度研究

选用Al2O3、Y2O3作为烧结助剂,通过有机模板复制法及多次浸渍涂覆工艺制备出高强度碳化硅泡沫陶瓷材料。系统地研究了原料组成、烧结温度等工艺参数对制得的碳化硅泡沫陶瓷物相组成、宏观结构、微观结构的影响,同时对陶瓷的气孔率、力学性能等进行了测试。结果表明:通过选取不同PPI值的有机泡沫模板,泡沫陶瓷宏观孔径可控;随着涂覆次数的增加,陶瓷体孔径减小、孔棱直径增加;随着烧结温度的提高,孔棱致密度增加,抗压强度显著提高;在1700℃下获得了20PPI值,气孔率为77%,抗压强度达2.48MPa的碳化硅泡沫陶瓷。     

钼添加量对硬质合金组织和性能的影响

研究了钼添加量对硬质合金组织和力学性能的影响。结果表明,添加适量的钼能提高硬质合金的硬度和抗弯强度,但钼的添加却降低硬质合金的断裂韧性。     

Effect of Addition of Polytetrafluoroethylene (PTFE) and Silicon Carbide (SiC) on Properties of Electroless Nickel Alloy Coatings

IN RECENT YEARS,electroless deposition hasbecome an important technology to prepare compositematerials[1][2',especially the metallic matrix compositematerials with characteristics of Ni-P alloy andcomposite phases,and the prepared process which canbe used to design the functional materials131[41.Both theelectrolytic and electroless codeposited compositesdisplay the flexibility and potential advantagesThe ternary and even the polyalloys(such as Ni-Co-P,Ni-Mo-P,Ni-Cu-P,Ni-W-P-B)have mu…     

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研究了热处理对高铬镍合金钢碳化物形态和力学性能的影响。并进行了一种特殊处理,处理后的铸态组织比原铸态组织晶粒细化7倍。     

碳化硅晶须双重加热合成的研究

双重加热法是低成本、大批量合成碳化硅晶须的新技术，合成温度低、合成时间短、生成率高。对以炭黑和二氧化硅微粉为原料、用双重加热法合成碳化硅晶须的工艺过程进行了研究。观察了不同合成时间、合成温度和催化剂条件下的碳化硅晶须，揭示出不同工艺参数对合成的碳化硅晶须的产出率，微观形貌、直径和长度范围的影响。结果表明，催化剂的使用可以加快反应速度，提高碳化硅晶须的生成率，合成过程为VLS。实验中初步得到的最佳经济工艺参数为：Fe2O3的用量为2％，合成时间为1．5h，合成温度为1250℃。此时的该工艺条件下碳化硅晶须的生成率可达80％，晶须平均直径为0．6μm，平均长度为30μm。