SiC—Al2O3基复相陶瓷的N2—HIP研究

通过对热压ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复合材料进行了Ｎ２－ＨＩＰ后处理，制备得到Ｓｉ３Ｎ４－ＡｌＮ＝ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３梯度材料，经Ｎ２－ＨＩＰ处理后，材料抗弯强度提高３５％－９５％，并得到经强度达１０３０ＭＰａ的ＳｉｅＮ４－ＡｌＮ／ＳｉＣｐ－ＳｉＣＷ－Ａｌ２Ｏ３复合材料。     

O‘—赛隆对MgO—C耐火材料的抗氧化作用

本文提供了Ｏ‘－赛隆材料单独或与Ａｌ或与Ａｌ－Ｍｇ同时加入至ＭｇＯ－１８％Ｃ耐火材料中，在温度升到１５００℃和１６００℃时，与Ａｌ－Ｍｇ和ＳｉＣ或Ｓｉ３Ｎ４的混合物相比较的初步结果。当Ｏ’－赛隆材料与铝同时加入时，可以获得更好的抗腐性能，在这种情况下，Ｍｇ－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ系统中的玻璃组织区域明显扩大。     

无压烧结氮化硅陶瓷的研究

本文选用ＭｇＯ—Ａｌ２Ｏ３作为复合添加剂，采用无压烧结，设计Ｓｉ３Ｎ４一ＭｇＯ—Ａｌ２Ｏ３系烧结体、Ｓｉ３Ｎ４—ＳｉＣ—ＭｇＯ—Ａｌ２Ｏ３系烧结体，研究各种配方在不同成型压力不同烧结条件下烧结体的性能，测定室温抗折强度、体积密度、体积变化和气孔率。通过Ｘ射线衍射分析鉴定烧结体的物相结构，从而确定了最佳工艺范围。     

CGPSZrO2—Si3N4复合材料性能的研究

本文研究了ＧＰＳ ＺｒＯ２－Ｓｉ３Ｎ４复合材料的烧结性能,相组成,显微结构和力学性能,ＺｒＯ２－Ｓｉ３Ｎ４复合材料在１７７０－１８００℃,氮气压力分别为１ＭＰａ,２ＭＰ,３ＭＰａ下烧成,获得相对密度〉９５％烧结体。     

反应结合Al2O3—ZrO2—SiC复合陶瓷的制备工艺与性能

采用反应结合技术研究了Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合陶瓷的制备工艺与材料性能，比较孙同的原料来源对致密化行为及材料性能的影响，含细Ａｌ２Ｏ３和粗ＳｉＣ的配方获得了最快的致密化速率及最高的烧结密度，该材料经１５５０℃烧结３０ｍｉｎ后再热等静压获得了近１００％的致密度和７６０ＭＰａ的弯曲强度。     

无压烧结Si3N4—3YZrO2复相陶瓷材料的力学性能和增韧机理研究

在以４％Ａｌ２Ｏ３作为烧结助剂的Ｓｉ３Ｎ４基体中分别添加５％，１０％，２０％，３０％的３ＹＺｒＯ２，经１８００℃无压烧结。共室温断裂韧性在到５．２－７．６ＭＰａ．ｍ＾１／２，是基体材料的２．４－３．５倍。     

Na2O—Al2O3—B2O3—SiO2系统溶胶,凝胶涂层的振动光谱研究

本文用振动光谱分析了Ｎａ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统溶胶中的化学反应和用浸渍法制备的凝胶涂层结构。结果表明：部分硼、铝在溶胶陈化初期就与Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４的水解或缩聚产物反应形成线性聚合物，宜于浸涂。热处理时涂层中继续形成Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ、Ｓｉ－Ｏ－Ａｌ和Ｓｉ－Ｏ－Ｂ键；基本结构单元为［ＳｉＯ４］、［ＢＯ４］、［ＢＯ３］和［ＡｌＯ４］。     

Y2O3—Al2O3—SiO2添加剂在低温烧结SiC中的作用

本文探讨了Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３添加剂在低温无压烧结ＳｉＣ中的作用以及在Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３添加剂中引入ＳｉＯ２的作用及机理,从而阐明了通过多项合理、有效复合添加降低ＳｉＣ烧结温度的可能性。     

Al2O3—SiO2—SiC—C耐火材料的显微结构与抗渣性

研究了添加Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ４、ＮＢ、Ｂ２Ｏ３和Ｂ４Ｃ的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＳｉＣ－Ｃ耐火材料在还原与化气氛下的显微结构与抗渣性。当碳的含量接近于还原性气氛时,含碳量控制着抗渣侵性,液相粘度影响着抗侵侵性。由于碳的间接氧化形成ＳｉＣ,ＳｉＴ Ｉ３Ｎ４对抗渣侵性有不利影响。Ｂ４Ｃ和Ｂ２Ｏ３由于生成大量易溶的含硼液体,因此它们对抗渣侵性也有不利影响,尤其是Ｂ４Ｃ。添加５％的Ａｌ和５％ＢＮ对抗渣侵性     

Si_3N_4-Al_2O_3-ZrO_2系陶瓷表面氧化层组成的EPMA分析

利用ＥＰＭＡ和ＸＲＤ的分析方法，研究了Ｓｉ＿３Ｎ＿４－Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＺｒＯ＿２系陶瓷材料表面氧化层组成。结果表明，Ｓｉ＿３Ｎ＿４－Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＺｒＯ＿２系陶瓷材料表面氧化层是由方石英相、ＺｒＳｉＯ＿４相和含有Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ等的ＳｉＯ＿２玻璃相所组成，其中ＳｉＯ＿２玻璃相中Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ等的含量，随着氧化时间的增加而逐渐增加。     

Si3N4—MgAl2O4—ZrO2系陶瓷凝胶注模成型的研究

本文对Si_3N_4-MgAl_2O_4-ZrO_2系陶瓷料浆注凝成型工艺进行了较系统的研究,着重分析了复合分散剂、PH值及固相含量对粘度的影响,最终获得了固相含量为47vol％,粘度为455mPa·s,注模性能良好的注凝料浆,使用该料浆已制备了多种复杂形状的氮化硅基陶瓷制品。     

氟化钙对常压烧结Si3N4/BN复相陶瓷结构与性能的影响

以微米级Si3N4和h-BN粉末为原料,CaF2–Al2O3–Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备了BN体积含量为25%的Si3N4/BN复相陶瓷。研究了CaF2添加量对Si3N4/BN复相陶瓷材料力学性能的影响,并通过X射线衍射和场发射扫描电镜分析了复相陶瓷的物相组成和显微组织。结果表明：随着CaF2添加量增加,制备的Si3N4/BN复相陶瓷材料气孔率逐渐增大,收缩率变小,相对密度减小。添加量为2%（质量分数）时,Si3N4/BN复相陶瓷的室温抗弯强度达145.5MPa。添加适量的CaF2可在Si3N4/BN复相陶瓷材料常压烧结过程中较大程度地破坏h-BN的卡片房式结构,将微米级的h-BN颗粒变成纳米级颗粒。     

常压烧结氮化硅陶瓷的研究

本文研究了常压烧结Si3N4-MgO-Y2O3-La2O3系Si3N4陶瓷。测试了材料的密度和力学性能．分析了其物相组成和显微结构。研究表明：MgO—Y2O3-La2O3组成的复合烧结助剂能有效降低Si3N4的烧结温度、促进Si3N4的致密化，其烧结机理为液相烧结；随着La2O3与Y2O3比（La2O3：Y2O3）的增加，材料的致密度、强度、硬度和断裂韧性都先增加后减小，当La2O3：Y2O3=1：1时达到最大值。     

多孔Si_3N_4/BN复相陶瓷的常压烧结制备

以微米级Si3N4和h-BN粉末为原料,Yb2O3-Al2O3-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备了BN体积含量为25%的多孔Si3N4/25%h-BN复相陶瓷。研究了Yb2O3添加量对Si3N4/25%BN复相陶瓷力学性能的影响,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析了复相陶瓷的物相组成和显微结构。结果表明:随着Yb2O3添加量增加,制备的Si3N4/25%BN复相陶瓷的气孔率逐渐增大,收缩率变小,相对密度减小。Yb2O3添加量为2%(质量分数)时,Si3N4/25%BN复相陶瓷的气孔率为15.1%,相对密度为72.8%;当Yb2O3添加量提高至15%时复相陶瓷的气孔率增加至32.1%,相对密度则降至60.3%。同时随着Yb2O3添加量增加,复相陶瓷的室温抗弯强度先增大后减小,Yb2O3含量为4%时,室温抗弯强度呈现最大值,可达264.3MPa。     

Bi4Si3O12晶列结构中的晶粒变化趋势和相关性分析

在常压下用烧结法制备了具有高有序晶列结构的Bi4Si3O12微晶.利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和环境扫描电镜(Environmental Scanning Electron Microscopy,ESEM)分析了生成晶体的物相和微观形貌.结果表明:生成的是纯的立方相Bi4Si3O12晶体.Bi4Si3O12晶粒总是成对分布,且排列成行,从而形成高有序的晶列结构.其晶粒尺寸变化趋势有两种,一种是逐渐增大或者减小,另一种是晶粒尺寸在某一区域值内基本保持不变.在大多数情况下,每个晶行两侧的晶粒变化趋势具有一致性,每行两侧的晶粒尺寸具有高度的正相关特性.如果某行两侧的晶粒尺寸变化趋势不一致,而且晶粒尺寸不相关,则该行两侧晶粒应该属于两种不同的变化趋势.     

不同烧结助剂制备的Si_3N_4陶瓷的氧化行为

以α-Si3N4粉末为原料,分别以Y2O3-La2O3和Y2O3-CeO2为烧结助剂,利用热压烧结法制备了Si3N4陶瓷。研究了Si3N4陶瓷样品在空气中高温下的氧化行为。结果表明:原始的α-Si3N4在烧结过程中完全转化为β-Si3N4。在1000～1350℃氧化100h后,用Y2O3-La2O3烧结助剂制备的样品表现为质量增加趋势,质量变化小于0.389mg/cm2,其氧化过程符合抛物线规律。用Y2O3-CeO2烧结助剂制备的样品,在1000℃氧化后表现为质量减小,为-0.248mg/cm2;在1230℃和1350℃表现为质量增加,分别为0.024mg/cm2和0.219mg/cm2,并且其氧化过程不符合抛物线规律。样品的氧化过程主要受2个扩散过程的控制,即稀土元素的向外扩散与氧的向内扩散。     

加入纳米氮化硅对氮化硅陶瓷性能与结构影响

本文以亚微米级氮化硅为起始原料，加入纳米氮化硅来增强基体，添加氧化铝和氧化钇为烧结助剂，等静压成型，采用无压烧结的方式来制备具有优良性能的氮化硅陶瓷。主要研究了纳米氮化硅的分散；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷力学性能的影响；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷使用性能的影响；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷显微结构的影响。研究结果表明：乙醇作为溶剂在分散介质为聚乙二醇的情况下，超声波震荡40分钟时，纳米氮化硅分散效果最好；随纳米氮化硅加入量的增加，显气孔率增加，吸水率增大；加入3wt％的纳米氮化硅时，试样的体积密度最大，抗弯强度、洛氏硬度、断裂韧性最好，具有较理想的显微结构。     

Al2TiO5-Si3N4复合材料制备工艺研究

以Al2TiO5粉料、α-Si3N4粉料为原料,制备Al2TiO5-Si3N4复合材料。研究了Si3N4加入量、烧成气氛、烧成温度、保温时间对Al2TiO5-Si3N4复合材料性能的影响。研究结果表明,制备Al2TiO5-Si3N4复合材料较佳的工艺条件为Si3N4含量15％、氮化气氛、烧成温度为1550℃,保温时间为2h。     

稀土氧化物对Si3N4陶瓷力学性能和显微组织的影响

采用常压烧结工艺制备了Si3N4-Y2O3-La2O3陶瓷,并对Si3N4陶瓷的力学性能、相组成和显微组织进行了分析和讨论。结果表明:添加4%Y2O3～4%La2O3的复合稀土氧化物后,Si3N4陶瓷呈长柱状的β-Si3N4晶粒,抗弯强度为960MPa,断裂韧性为7.5MPa.m1/2,具有较好的力学性能。     

Si3N4结合SiC窑具的研究和开发

有关反应烧结Si_3N_4结合SiC方面的资料和报导甚多,但总体观之,都是从某一方面加以论述,且目前大生产较为成功的仅限于钢炉衬砖。本文通过对Si_3N_4结合SiC窑具的研究和分析及大量的文献索引,较为系统的报导了反应烧结Si_3N_4结合SiC窑具的成型、烧结过程及其缺陷,并分析了其抗氧化性能及抗热震性能。