碳化硅和氧化铝陶瓷的热等静压氮化

通过对无压烧结、热压烧结和热等静压烧结ＳＩＣ陶瓷以及热压烧结的ＳｉＣ粒子补强Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷（ＳｉＣｐ－Ａｌ２Ｏ３）和ＳｉＣ粒子与ＳｉＣ晶须共同增强的Ａｌ２Ｏ３基复合材料（ＳｉＣｐ－ＳｉＣｗ－Ａｌ２Ｏ３）在氮气氛中进行高温氮化处理，成功地实现了这些材料的开口气孔表面裂纹的愈合。研究表明：热等静压氯化工艺可以显著提高ＳｉＣ和Ａｌ２Ｏ３陶瓷的抗弯强度，对断裂韧性也有较大的改善作用。对于热等静压烧结ＳｉＣ陶瓷，在１８５０℃和２００ＭＰａ氮气压力下氯化处理１小时后，其抗弯强度和断裂韧性分别由５８２ＭＰａ和５．７ＭＰａ·ｍ１／２提高到９０７ＭＰａ和８．４ＭＰａ·ｍ１／２；对于热压烧结的ＳｉＣｐ－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷和ＳｉＣｐ－ＳｉＣｗ－Ａｌ２Ｏ３复合材料，在１７００℃和１５０ＭＰａ氮气压力下氮化处理１小时后，其室温抗弯强度分别由４６０和７０５ＭＰａ提高到８９５和１０３３ＭＰａ。     

碳化硅陶瓷及其复合材料的热等静压烧结研究

本文通过采用热等静压（ＨＩＰ）这一先进的烧结工艺，研究了Ａｌ２Ｏ３添加量对ＳｉＣ陶瓷之显微结构与力学性能的影响。并成功地制备出Ｓｉ３Ｎ４粒子以及ＳｉＣ晶须补强的ＳｉＣ基复合材料，结果表明：Ａｌ２Ｏ３是ＨＩＰ烧结ＳｉＣ陶瓷及其复合材料的有效添加剂，当添加３ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３时，采用ＨＩＰ烧结工艺在１８５０℃温度和２００ＭＰａ压力下烧结１ｈ就可获得密度分别高达９７．３％、９９．４％和９７．０％的ＳｉＣ的     

聚碳硅烷在热压烧结SiC陶瓷中的应用

研究了聚碳硅烷（ＰＣＳ）在热压烧结ＳｉＣ陶瓷中的作用。结果表明,在较低的烧结温度下,ＰＣＳ与烧结助剂等形成有助于烧结的晶界液相。同时,由ＰＣＳ裂解的纳米ＳｉＣ能与ＡｌＮ形成均匀固溶体,从而促进了材料的致密化,并且改善了ＳｉＣ陶瓷的晶界结构,使ＳｉＮ陶瓷的致密度和抗弯强度明显提高。     

SiC-Al梯度功能材料(FGM)的制备

研究了ＳｉＣ料浆的稳定性和流变特性、ＳｉＣ粉末的填实过程、ＳｉＣ薄带和骨架的制备技术、ＳｉＣ的固相烧结和骨架密度的控制,以及压力浸渗等科学问题和工艺问题。采用新提出的技术路线,即以“浇带法”和（或）“料浆浇注法”制备其组成和结构递变的ＳｉＣ薄带和（或）料块;以无压烧结获得具有密度梯度的ＳｉＣ陶瓷骨架;以液体金属Ａｌ压力浸渗入具有密度梯度的ＳｉＣ骨架,成功地合成了ＳｉＣ－ Ａｌ陶瓷－ 金属梯度功能材料。     

SiCpl/BAS玻璃陶瓷基复合材料的制备及力学性能

用溶胶凝胶法成功合成了理论钡长石凝胶玻璃,采用热压烧结工艺制备出均匀、致密的ＳｉＣｐｌ增强的ＢＡＳ玻璃陶瓷复合材料。并利用ＳＥＭ等设备以及显微压痕、三点弯曲等方法研究了ＳｉＣｐｌ／ＢＡＳ玻璃陶瓷基复合材料致密度的影响,探讨了ＳｉＣｐｌ对ＳｉＣｐｌ／ＢＡＳ的强韧化机理。     

分级机结构陶瓷材料叶片的冲蚀磨损特性研究

采用多因素正交试验法，求出材料磨损的回归方法，并结合因素试验，系统地了ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４和Ａｌ２Ｏ３３种典型结构陶瓷的冲蚀磨损特性，研究结果对实际生产具有指导意义。     

ZrO2—Al2O3—SiC系复相陶瓷材料的冲蚀磨损

本文对ＺｒＯ２增韧１０％ＳｉＣ／Ａｌ２Ｏ３基复合材料和ＳｉＣ颗粒弥散强化５％Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２基复合材料的冲蚀磨损的研究，实验表明：相变增韧有助于断裂韧性的改善，从而缓和了材料的高角冲蚀率；高弹模量的ＳｉＣ二相粒子引入后基体材料的硬度增加，提高了材料的抗低角磨损能力。显微结构（ＳＥＭ）分析表明，不同的冲蚀角度条件下材料表面的损伤行为和磨损微观机制也不相同，通过ＰＵＤ计算，定量表征材料的抗切向磨损     

氮化硅泡沫陶瓷筋无包套热等静压致密化过程

通过无包大热等静压（ＨＩＰ）对氮化硅泡沫陶瓷的处理，发现ＨＩＰ有利于氮化硅硅泡沫陶瓷筋的致密化和筋显微镜硬度及弹性模量的提高，在略减少连通孔隙率的条件下，大幅度增加氮化硅泡沫陶瓷的整体抗压强度，Ｘ射线衍射结果表明，ＨＩＰ处理促成了无压烧结残余α－Ｓｉ３Ｎ４向β－Ｓｉ３Ｎ４的转变，理论分析证明，致密化的主要机制是，筋内孔隙通过空位的ＨＩＰ压力的作用下向筋表面迁移而收缩或消失。     

SiC（W）／HPRBSN陶瓷复合材料的研究

采用湿法工艺、超声及高速搅拌均匀化技术,使ＳｉＣ晶须在硅粉基料中均匀分散。制备的含１０ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须的热压反应结合氮化硅复合材料（１０ｖｏｌ％ＳｉＣｗ／ＨＰＲＢＳＮ）,与不含晶须的基体材料相比,其断裂韧性提高５０％。对添加剂对硅粉压实体氮化行为的影响以及ＳｉＣ（Ｗ）／ＨＰＲＢＳＮ陶瓷复合材料的机械性能进行了讨论。     

Sialon陶瓷的冲蚀磨损及磨粒磨损行为

以ＳｉＣ作为磨粒较全面地研究了Ｓｉａｌｏｎ陶瓷的磨损性能：冲蚀磨损和磨粒磨损性能．Ｓｉａｌｏｎ陶瓷在冲蚀磨损实验中表现出了脆性冲蚀的特征,在高角冲蚀下,冲蚀磨损率随着冲蚀角度的增大而迅速增加,并在冲蚀角为９０°附近达到最大．ＳＥＭ分析表明Ｓｉａｌｏｎ陶瓷的冲蚀磨损机理主要是显微切削和表面颗粒拔出脱落．在Ｓｉａｌｏｎ陶瓷的磨粒磨损实验中,较高载荷作用下,磨损量与时间之间有指数变化关系;较低载荷作用下,磨损初期有一个短暂的磨损量基本不变的孕育阶段,随后进入快磨损阶段,本文对该孕育现象进行了探讨．对磨损表面的ＳＥＭ分析发现;Ｓｉａｌｏｎ陶瓷的磨粒磨损机理主要是犁耕和表面断裂脱落．     

三元层状碳化物Ti3SiC2的研究进展

本文综合介绍Ti3SiC2的最新研究进展.三元碳化物Ti3SiC2属于层状六方晶体结构,空间群为P63/mmC;它同时具有金属和陶瓷的优良性能,有良好的导电和导热能力,高弹性模量和低维氏显微硬度,在室温下可切削加工,在高温下能产生塑性变形,良好的高温热稳定性和优秀的抗氧化性能;应用CVD、SHS、HP/HIP等方法可制备该化合物,用HIP方法能制备高纯、致密的Ti3SiC2陶瓷;Ti3SiC2陶瓷材料自身有抵抗损伤的机理.     

柔性陶瓷三元层状碳化物Ti3SiC2的金属特性

Ti3SiC2兼有金属和陶瓷材料的优异性能，是新一代高性能高温结构材料、电工材料、自润滑轴承的理想侯选对象。重点介绍制备Ti3SiC2的主要方法：气相沉积法、自蔓延高温合成法、热压和热等静压法、放电等离子烧结法，并论述了Ti3SiC2的未来研究方向和潜在的应用前景。     

Erosion mechanisms of aluminium nitride ceramics at different impact angles

In this paper, erosion wear behaviour of aluminium nitride (AlN) ceramics is studied. The influence of particle hardness and shape on erosion of the AlN surface is examined. The effect of varying the impingement angle on the weight loss and the roughness parameters of AlN ceramics testing sample is also determined. Therefore, erosive wear behaviour of AlN ceramics was investigated using SiC and SiO₂ particles as erodents, at following impact angles: 30°, 45°, 60°, 75° and 90°. Scanning electron microscopy (SEM) was used to analyze the eroded surfaces in order to determine erosion mechanisms. The roughness parameters (R_a, R_z and R_max), before and after erosion with SiO₂ and SiC particles at 30° and 90° angles of impingement, respectively, were determined using a profilometer. It was found that the impact angle is influencing the erosion wear of the AlN ceramics and maximum erosion takes place at impact angle of 90°. The results indicate that hard, angular SiC particles cause more damage than softer, more rounded SiO₂ particles.     

木材陶瓷化反应机理的研究

研究了木材制备ＳｉＣ陶瓷的反应过程及熔融硅与多孔木炭反应的机理．结果表明,木材制得的ＳｉＣ陶瓷的最终组织取决于渗硅处理温度．较低温度下形成碳化硅多孔材料,较高温度下形成 Ｓｉ／ＳｉＣ复相致密材料．分析指出,木材制备 ＳｉＣ陶瓷中 Ｓｉ／Ｃ反应的大致过程为：熔融硅沿木炭毛细管壁上升,同时与接触的碳反应形成碳化硅,碳化硅层不断向碳层推进直至多孔碳骨架完全转化为碳化硅．生成的碳化硅在反应后期会发生再结晶,最终组织形态表现为多边形大颗粒碳化硅分布在自由硅基体上．     

ZrO_2－Al_2O_3－SiC系复相陶瓷材料的冲蚀磨损

本文对ＺｒＯ２增韧１０％ＳｉＣ／Ａｌ２Ｏ３基复合材料和ＳｉＣ颗粒弥散强化５％Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２基复合材料的冲蚀磨损的研究，实验表明：相交增初有助于断裂韧性的改善，从而缓和了材料的高角冲蚀率；高弹模量的ＳｉＣ二相粒子引入后基体材料的硬度增加，提高了材料的抗低角磨损能力．显微结构（ＳＥＭ）分析表明，不同的冲蚀角度条件下材料表面的损伤行为和磨损微观机制也不相同，通过ＰＵＤ计算，定量表征材料的抗切向磨损能力．     

爆炸压实ZrB_2-SiC超高温陶瓷的密度与组织

为了研究炸药对ZrB2-SiC超高温陶瓷密度与组织的影响,采用爆炸压实工艺制备了SiC纳米颗粒和SiC晶须分别增韧的两类ZrB2基超高温陶瓷复合材料.研究发现：选择低速的硝酸铵或高速的黑索今时,两类ZrB2-SiC爆炸压实坯密度都比较低,而选择混合炸药时致密效果较好;采用225 g黑索今与75 g硝酸铵的混合炸药时,Z...     

炉渣α-sialon粉的高温自蔓延燃烧合成及炉渣α-sialon陶瓷性能的研究

以高炉炉渣为原料,用高温自蔓延燃烧工艺合成了较为纯净的单相(Ca,Mg)α-sialon粉料(简称炉渣α-sialon粉^)[1],并用无压和热压烧结工艺将炉渣α-sialon粉烧结成了炉渣α-sialon陶瓷。对炉渣α-sialon陶瓷的力学性能进行了检测。结果表明,炉渣α-sialon陶瓷有较好的力学性能,优良的抗冲刷性能和抗酸腐蚀性能。     

SiC含量对机械合金化-热压制备B4C-SiC复合陶瓷的影响

以B₄C、SiC粗粉为原料, 采用机械合金化辅助热压烧结工艺, 在不添加任何助烧剂的情况下于1950℃制备出致密的B₄C-SiC复合陶瓷。通过对烧结样品进行相对密度、维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性测试, 研究SiC含量对复合陶瓷力学性能的影响; 结合XRD、SEM和TEM对样品进行组分和微观结构分析, 研究其微观结构与力学性能之间的关系。结果表明: 复合陶瓷的相对密度和断裂韧性随SiC含量的增加而增大, 当SiC含量为50wt%时获得最大值为96.1%和4.6 MPa•m^1/2; 复合陶瓷的硬度和抗弯强度随SiC含量的增加呈先增大后减小的趋势, 在SiC含量为20wt%时获得最大值25.5 GPa和480 MPa。SiC相均匀分布在B₄C基体中使得复合陶瓷具有较高的强度; B₄C与SiC之间好的界面相容性以及SiC的高断裂韧性是该B₄C基复合陶瓷韧性得到显著提高的原因。     

热等静压工艺在工程陶瓷领域中的应用与发展

热等静压（ＨＩＰ）是一种先进的陶瓷致密化工艺、本文简要介绍了ＨＩＰ设备，着重综述了ＨＩＰ工艺在工程陶瓷应用中所取得的研究最后概括敢ＨＩＰ工艺及设备的最新进展。     

Removal Behaviors of Different SiC Ceramics during Polishing

Comparative experiments were conducted to reveal the removal behaviors of three kinds of silicon carbide (SiC) ceramics during polishing and the effects of ceramic microstructure on the surface quality were also reported. Experimental results show that the second phase in SiC ceramics plays an important role in the surface quality when its size is large enough. The surface quality is enslaved to the formation of steps at interfaces between second phase and SiC matrix that results from different elastic modulus and hardness between two phases. Under 3 μm abrasive grains polishing condition, different SiC ceramics show different removal mechanisms. With decreasing abrasive grain size, all of different SiC ceramics exhibit a ductile removal mode, which decreases surface roughness effiently.