多孔氮化硅陶瓷透波材料研究进展

多孔氮化硅陶瓷透波材料具有优异的机械性能、耐热性能及介电性能,成为透波材料科学研究领域中的热点之一。本文介绍了多孔氮化硅陶瓷的主要制备技术,并对国内外多孔氮化硅陶瓷透波材料的应用研究进展进行了综述。     

影响多孔氮化硅结构陶瓷材料性能的因素

多孔氮化硅陶瓷是一种新型功能陶瓷,它密度低,气孔率高,相对介电常数较小,抗腐蚀耐热性能良好,使用寿命长,且相对介电常数可以根据气孔率的多少进行调节,可在较大温度范围内正常使用,优异的性能使其在航天透波天线罩材料方面有很大的应用空间,是一种理想的新型高性能天线罩候选材料,已被广泛应用于航空航天,民用设备等领域。本文主要分析了多孔氮化硅结构陶瓷材料性能的影响因素。     

氮化硅多孔陶瓷制备国内专利技术综述

多孔氮化硅陶瓷材料因其能够充分发挥氮化硅陶瓷和多孔陶瓷两者的优异性能,广泛应用于机械、化工、海洋工程、航空航天等重要领域。制备孔隙率和孔隙结构可控、高强度、低介电常数的氮化硅多孔陶瓷是实现其应用的关键。本文在检索了大量国内专利文献的基础上,对氮化硅多孔陶瓷制备技术信息进行统计和分析,并对其未来技术发展进行了预测。     

氮化硅基多孔陶瓷的制备技术、孔隙结构及其相关性能

氮化硅多孔陶瓷是近年来得到广泛关注的一类新型的结构?功能一体化陶瓷材料,在航空航天、机械、化工、海洋工程等重要领域有着广阔的应用前景。本文介绍了氮化硅基多孔陶瓷的主要制备技术,回顾了氮化硅基多孔陶瓷力学性能和介电性能的研究进展。考虑到高孔隙率氮化硅基多孔陶瓷力学性能难以提高,磷酸盐结合氮化硅基多孔陶瓷已经逐渐成为新的研究热点,因此,本文进一步对磷酸盐结合氮化硅基多孔陶瓷的制备技术、力学性能、介电性能、热学性能进行了综合评述,并对氮化硅基多孔陶瓷的应用前景进行了展望。     

基于专利分析的全球氮化硅技术创新趋势及产业发展对策研究

氮化硅陶瓷材料因硬度高、耐高温、抗腐蚀、透波等特殊性能,在航空航天、生物医学、军事、精密机床、冶金、汽车、电子等领域中广泛应用。基于incoPat数据库平台以图表、矩阵等可视化方法,对氮化硅陶瓷材料全球专利的申请趋势、区域分布、创新主体、技术布局及功效进行了剖析。结果表明,氮化硅陶瓷材料专利申请类型以发明和实用新型为主,中国属于专利技术输入主要目标国,且国内主要申请人中高校、科研院所创新能力较强,企业研发重点较为集中、海外技术布局过少,作者针对上述分析结果对中国氮化硅陶瓷材料产业的发展方向提出了对策建议。     

多孔氮化硅结构陶瓷材料性能影响因素分析

多孔氮化硅陶瓷是一种新型功能陶瓷,它密度低,气孔率高,相对介电常数较小,抗腐蚀耐热性能良好,使用寿命长,且相对介电常数可以根据气孔率的多少进行调节,可在较大温度范围内正常使用,优异的性能使其在航天透波天线罩材料方面有很大的应用空间,是一种理想的新型高性能天线罩候选材料,已被广泛应用于航空航天,民用设备等领域。文中分析了多孔氮化硅结构陶瓷材料性能的影响因素。     

氮化硅陶瓷牙科修复材料研究进展

氮化硅具有比氧化铝、氧化锆等牙科陶瓷修复材料更好的力学性能、化学稳定性和生物相容性,已经用于生物骨科修复.近年来陆续有学者将氮化硅陶瓷引入到牙科修复领域,文章在介绍氮化硅陶瓷性能特点的基础上,综述了氮化硅陶瓷牙科种植体、氮化硅桩核冠及氮化硅饰面瓷的研究进展,并展望了氮化硅在牙科修复领域的未来研究方向.     

氮化硅陶瓷材料微波烧结研究现状

氮化硅是一种具有优良性能的陶瓷材料,是一种理想的高温结构材料和高速切削刀具材料,近年来随着微波技术的发展,氮化硅的微波烧结越来越受关注。本文简述了氮化硅陶瓷材料传统烧结与微波烧结的研究现状;比较分析了各种烧结技术制备的氮化硅陶瓷的微观结构和力学性能,得出了微波烧结氮化硅陶瓷的优越性;最后提出氮化硅陶瓷微波烧结在未来研究中还需解决的问题。     

基于lamb波在氮化硅陶瓷叶片及其作摩擦材料镀层传播特性的研究

氮化硅陶瓷以其高强度、耐磨损及高化学稳定性等优越性能被应用于燃气轮机涡轮的静叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料中。其应用的关键是避免制备过程中形成的缺陷。利用Lamb波具有传播距离远、检测速度快的特点实现氮化硅陶瓷静叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料缺陷检测。采用二分法绘制lamb波在燃气轮机氮化硅陶瓷涡轮叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料中的频散曲线,并给出了lamb波检测其缺陷时选择的模态和频厚积范围,应该选择能量高、波形好、不易发生模式转换的模态,为实践检测氮化硅陶瓷涡轮叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料缺陷提供理论依据。     

氮化硅喷雾造粒粉的工艺研究

氮化硅陶瓷作为结构陶瓷材料,具有优良的耐磨、耐腐蚀、耐高温性能以及良好的抗热震性能,广泛应用于航空航天、机械、电子、电力、化工等领域。通常粉料的性能对结构陶瓷有着重要的影响,采用喷雾造粒工艺可以制备出具备优异流动性和松装密度的粉体。笔者主要对氮化硅粉喷雾造粒工艺中影响粉料性能的各个因素进行了分析和探讨。     

工业陶瓷超声辅助加工技术研究

陶瓷材料具有耐高温、硬度高、绝缘性好的优良性能,在航空航天、军事医疗、电子信息等领域具有广泛的应用。旋转超声辅助加工的刀具磨损小、材料去除率高、加工精度高,在工业陶瓷精密加工领域取得了较好的运用。本文以常用的石英陶瓷和氮化硅陶瓷为加工对象,进行了表面磨削及钻孔试验研究,通过宏观形貌观察、测量表面粗糙度值、工件及刀具微观形貌分析,确定了PCD砂轮结合超声辅助磨削加工,可以得到较好的表面加工质量。开展了石英陶瓷凹槽面、平面及过渡面的磨削加工试验,取得了较好的表面形貌;利用不同类型的砂轮加工氮化硅陶瓷孔,从而确定高强度的金刚石磨头是加工硬性材料的最优砂轮。     

碳化硅陶瓷固相烧结的烧结机理及研究进展简

碳化硅陶瓷材料具有高硬度、高强度、抗氧化、耐高温、高热导率、低线胀系数等优良性能,同时具有优良的化学稳定性且能够耐大多数种类的酸碱溶液腐蚀,在石油、化工、建材、航空、机械等诸多领域得到了广泛应用。本文主要阐述了碳化硅陶瓷固相烧结的烧结机理,并对目前国内外关于碳化硅陶瓷固相烧结的研究进展进行了阐述。     

High temperature ceramic radomes (HTCR) – A review

An electromagnetically transparent, structurally robust and environmentally resistant enclosure of radar antenna for ground based systems to modern avionics in military aircraft and missiles is called as radome. Radome materials are classified based on: (i) type of function - surface-based or flight-mode and (ii) speed of operation - subsonic, supersonic to hypersonic. The desired properties of these materials are low dielectric constant and low loss factor in addition to its capacity to withstand the high temperature of operation. Composite laminates of glass or aramid fibre reinforced polymeric resins are radome material candidates for applications in subsonic range. However, ceramics are the only viable option for military aerospace applications such as a fighter jet travelling at Mach 3 or an advanced hypersonic missile speeding up to Mach 5. This review outlines the hand-full of ceramic materials already in application as radome materials like high-purity-alumina, pyroceram, slip-cast-fused-silica, their processing technology, electromagnetic and mechanical properties, advantages and disadvantages with respect to advanced military vehicles. Use of silicon nitride based radome materials, that has exceptional mechanical strength and thermal stability up to 1400 °C is illustrated with respect to reaction bonded silicon nitride, hot pressed silicon nitride, silicon oxynitride, sialon and their composites. Design of new generation radome materials was conceptualized and discussed as applicable to silicon nitride and related ceramics, wherein incorporation of varied degree of porosity improves electromagnetic properties, simultaneously, maintaining the required mechanical strength. Multilayer and graded porosity and its influence on electromagnetic properties were briefly discussed. Si₃N₄ ceramics having controlled porosity leading to optimum electromagnetic and mechanical properties produced through systematic processing is proposed as the futuristic high temperature radome material for supersonic applications.     

Silicon Nitride and Related Materials

Silicon nitride has been researched intensively, largely in response to the challenge to develop internal combustion engines with hot-zone components made entirely from ceramics. The ceramic engine programs have had only partial success, but this research effort has succeeded in generating a degree of understanding of silicon nitride and of its processing and properties, which in many respects is more advanced than of more widely used technical ceramics. This review examines from the historical standpoint the development of silicon nitride and of its processing into a range of high-grade ceramic materials. The development of understanding of microstructure–property relationships in the silicon nitride materials is also surveyed. Because silicon nitride has close relationships with the SiAlON group of materials, it is impossible to discuss the one without some reference to the other, and a brief mention of the development of the SiAlONs is included for completeness.     

缺陷对氮化硅导热性能影响的模拟研究

通过反应或热压烧结制备氮化硅器件过程中,产生的晶格空位和杂质氧等缺陷会严重影响氮化硅材料的导热性能。为了探究空位和氧杂质对氮化硅材料导热性能的影响规律,利用分子动力学模拟方法设计了多种不同缺陷状态的氮化硅模型,分析了空位/氧杂质的比例、分布状态、晶格位置以及温度对氮化硅材料导热性能的影响。研究结果表明:随着空位/氧杂质比例的增加以及温度的升高,氮化硅体系的热导率都呈明显的下降趋势;当空位/氧杂质由原本随机分布逐渐向导热通路中间聚集时,氮化硅的热导率急剧降低;空位/氧杂质所处不同晶格位置,体系热导率有明显差异。另外,通过计算氮化硅模型的声子态密度,进一步验证了空位/氧杂质比例以及温度对体系导热性能的影响规律。研究结果为制备具有高导热性的氮化硅陶瓷提供了重要的指导。     

氮化硅陶瓷的制备及性能研究进展

氮化硅陶瓷是一种具有广阔发展前景的高温、高强度结构陶瓷,它具有强度高、抗热震稳定性好、疲劳韧性高、室温抗弯强度高、耐磨、抗氧化、耐腐蚀性能好等高性能,已被广泛应用于各行业。本文介绍了氮化硅陶瓷的基本性质．综述了氮化硅陶瓷的制备工艺和提高其高温性能的方法以及增韧的途径,并展望了氮化硅陶瓷的发展前景。     

氮化铝粉体工程的研究进展

电子技术微型化、轻型化、高集成和大功率的发展,对基板和封装材料提出更高要求。氮化铝陶瓷具有高导热性、绝缘性、热膨胀系数与半导体硅相近、机械强度高、化学稳定性好、无毒无害等优良特性,是理想的基板材料之一,具有很好的发展前景。高质量氮化铝粉体是制备高性能氮化铝陶瓷的关键。本文分别归纳介绍了微米/纳米氮化铝合成的新技术、新方法及其研究进展,并展望了氮化铝粉体合成的发展趋势。