常压烧结制备多孔氮化硅陶瓷研究

选用Al2O3、Y2O3、Lu2O3三种氧化物作为烧结助剂,采用凝胶注模成型和气氛保护常压烧结工艺,成功制备了具有高强度和高气孔率的多孔氮化硅陶瓷材料.本文研究了三种烧结助剂对多孔氮化硅的力学性能、介电性能和微观结构的影响,以及对氮化硅陶瓷的烧结促进作用,结果表明Y2O3具有最佳的烧结活性促进作用,其微观结构表明β-Si3N4棒状晶粒搭接结构是使多孔氮化硅陶瓷材料具有较好力学性能的重要原因.     

三维网络结构多孔氮化硅陶瓷增强体的制备

以Si3N4和Si粉为主要原料,Al2O3、Y2O3等为助剂,制备Si3N4料浆,用有机前驱体浸渍和二次烧成工艺来制备具有网络结构的多孔氮化硅陶瓷增强体.结果表明:二次烧成能显著提高材料性能,烧成温度在1600～1700℃为宜.用XRD、SEM、XEDS等对二次烧成材料的显微结构和晶相进行分析,研究二次烧成制度改善材料性能的原因,以利于更好的优化工艺.     

多孔氮化硅陶瓷的研究进展

综述了多孔氮化硅陶瓷材料的国内外研究现状和进展,介绍了多孔氮化硅陶瓷的主要制备方法,分析了微观组织对多孔氮化硅陶瓷力学性能的影响,并与其他多孔陶瓷进行了性能比较,最后展望了多孔氮化硅陶瓷的发展前景.     

以稻壳为硅源和成孔剂合成多孔堇青石陶瓷的研究

以稻壳中的硅质组分和碳质组分分别作为多孔菫青石合成所需的硅源和成孔剂,并以La<,2>O<,3>为外加剂,烧结制备了多孔菫青石陶瓷,研究了试样的物相组成随烧结温度的变化,观察与分析了烧结试样的显微形貌,并测定了烧结试样的主要物理性能.结果显示:在1350℃、保温5 h条件下,所得多孔菫青石陶瓷的抗弯强度为11.38 MPa,气孔率45.02%,热膨胀系数3.03×10<,-6℃-1>.分析显示La<,2>O<,3>能够促进酶青石的形成,使堇青石的开始形成温度降低至1100℃,并能在不降低菫青石孔隙率的情况下,大幅度提高其抗弯强度,它在烧结过程中产生的液相起"点焊"的作用.     

多孔氮化硅陶瓷制备及其性能研究进展

多孔氮化硅(Si_3N_4)陶瓷由于具有优异的力学性能、良好的抗热震和低介电常数等特点,在极端力/热环境下具有很大的应用潜力。研究表明:不同的制备工艺对多孔氮化硅陶瓷晶粒尺寸、微结构有很大影响,从而影响材料的力学性能;介电性能受气孔率、相组成影响;渗透率受气孔率、气孔尺寸、弯曲度的影响。综述了多孔Si_3N_4陶瓷的烧结工艺、成型工艺及其相关性能研究,并结合目前的研究热点,指出了未来多孔氮化硅陶瓷研究的发展方向。     

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。     

三维网孔结构多孔氮化硅陶瓷的制备

以Si3N4和Si粉为主要原料,Al2O3、Y2O3等为助剂,制备Si3N4料浆,用有机前驱体浸渍结合二次烧成工艺制备具有网络结构的多孔氮化硅陶瓷材料。研究了前驱体的预处理方式、料浆的流变性能对挂浆效果的影响;干燥制度对坯体性能的影响;硅粉含量和烧成制度对试样性能的影响。用XRD、SEM、XEDS等对材料的显微结构和晶相进行分析,研究烧成制度对试样性能产生影响的原因,以利于更好地优化工艺。     

酚醛树脂裂解法制备高强度多孔氮化硅陶瓷

以氮化硅为基体,通过加入一定量的酚醛树脂等添加剂,成功制备出了具有高强度和较高气孔率的氮化硅多孔陶瓷。实验结果表明:酚醛树脂裂解所产生的玻璃碳,与Si_3N_4表面的SiO_2或Si_3N_4颗粒本身反应,生成了极细的SiC颗粒,钉扎在β-Si_3N_4晶界,可以有效增加材料的强度。制得了强度>160MPa、气孔率>45％的氮化硅多孔陶瓷。     

烧结助剂Al_2O_3添加量对多孔氮化硅陶瓷特性的影响

采用稻壳和MgO-Al_2O_3-NaF复合烧结助剂成功制备出多孔氮化硅陶瓷。探索了烧结助剂Al_2O_3的添加量对试样线收缩率、显气孔率和强度的影响。结果表明,试样的线收缩率随烧结助剂Al_2O_3掺量的增加逐渐增大,显气孔率逐渐降低,抗弯强度提高。     

氮化硅基多孔陶瓷的制备与应用进展

多孔氮化硅陶瓷具有优异的抗氧化、抗热震、低介电常数和介电损耗、高孔隙率、优良的机械力学和耐酸碱腐蚀等性能,备受国内研究者的青睐。分析多孔氮化硅陶瓷的制备方法和应用领域的研究进展,展望了多孔氮化硅陶瓷的研究方向。     

低介电常数多孔氮化硅陶瓷材料的制备

采用有机泡沫前躯体浸渍工艺制备了低介电、低密度的氮化硅陶瓷。以氮化硅粉体为主要原料,制备粘度和流动性合适的水基料浆,并以软质聚氨酯泡沫塑料为载体,在真空状态下浸渍,然后在氧化气氛下排塑,在氮气气氛下烧结,得到了低介电常数的多孔氮化硅陶瓷材料。所制备的材料性能可达到：容积密度为0.12g/cm3、介电常数为1.15、介电...     

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。     

多孔低介电氧化硅陶瓷材料的制备

采用氧化硅为原料,木屑作为造孔剂制备了多孔的氧化硅陶瓷材料。借助于气孔率测试、抗弯强度测试、介电性能测试和SEM测试手段分析了造孔剂和烧结助剂的添加量对材料性能的影响。结果表明:加入BN作为添加剂烧成的氧化硅抗弯强度最大可达到14.80MPa。加入木屑作为造孔剂制备的陶瓷可以形成明显的气孔,气孔率最高可达到48.40%,介电常数最低可以达到3.0。     

低热导率磷酸锆结合氮化硅多孔陶瓷的制备

采用无压烧结工艺制备ZrP2O7结合Si3N4多孔陶瓷,研究了孔隙率对材料抗弯强度和热导率的影响.结果表明:当孔隙率为20％q3％时,热导率为0.4～1.9 W/(m·K);当孔隙率为20％时,热导率下降至1.9 W/(m·K),但力学性能并没有明显降低.当Effective Medium Theory模型的比例系数为0.3、Maxwell-Eucken2模型的比例系数为0.7时,计算所得热导率与实验结果相符.     

低介电高强度多孔氮化硅陶瓷的研制

以氮化硅为基体,通过加入一定量的特殊无机添加剂,控制好相关工艺参数成功地制备出低密高强低介电的多孔氮化硅材料。采用有机涂层对多孔氮化硅材料表面进行封孔处理,通过对封孔前后材料电性能的对比分析得出:涂层对封孔后表面致密的整体材料电性能影响微小。     

Synthesis of Porous Silicon Nitride with Unidirectionally Aligned Channels Using Freeze-Drying Process

Porous silicon nitride with macroscopically aligned channels was synthesized using a freeze-drying process. Freezing of a water-based slurry of silicon nitride was done while unidirectionally controlling the growth direction of the ice. Pores were generated subsequently by sublimation of the columnar ice during freeze-drying. By sintering this green body, a porous silicon nitride with high porosity (over 50%) was obtained and its porosity was controllable by the slurry concentration. The porous Si₃N₄ had a unique microstructure, where macroscopically aligned open pores contained fibrous grains protruding from the internal walls of the Si₃N₄ matrix. It is hypothesized that vapor/solid phase reactions were important to the formation mechanism of the fibrous grains.     

造孔剂羧甲基纤维素（CMC）对制备多孔碳化硅陶瓷的影响

以Y2O3-Al2O3为复合烧结助剂,SiC为主料,加入羧甲基纤维作为造孔剂,制备了多孔陶瓷。研究了CMC含量对复合材料结构和力学性能的影响,采用SEM对复合材料的断口形貌进行分析。结果表明,反应烧结后当CMC的百分含量为12.5%时,试样的微观骨架较完整、孔的形状较规则分布较均匀、综合力学性能较好。