氮化硅陶瓷结构材料的机械性能

证明有可能制成氮化硅陶瓷结构材料及在广泛的温度范围内对这些材料性能的综合研究结果。列举了某些氮化硅材料有瞬时强度、弹性特性及断理解力学参数，以及长时间静力学和学的试验结果。     

氮化硅陶瓷的制备及进展

本文着重介绍了氮化硅陶瓷的制备工艺，提高氮化硅陶瓷高温性能的方法以及改善其断裂韧性的途径，并展望了氮化硅陶瓷的研究前景。     

氮化硅陶瓷的制备及进展

本文郑重介绍了氮化硅陶瓷的制备工艺、提高氮化硅陶瓷高温性能的方法以及改善其断裂韧性的途径,并展望了氮化硅陶瓷的研究前景。     

氮化硅陶瓷的制备及进展

本文着重介绍了氮化硅陶瓷的制备工艺,提高氮化硅陶瓷高温性能的方法以及改善共断裂韧性的途径,并展望了氮化硅陶瓷的研究前景。     

氮化硅反应烧结的研究进展

氮化硅作为高温功能陶瓷性能优越，但将其制备成陶瓷零件比较困难，目前一般用反应烧结法制备氮化硅陶瓷零件。此外，反应烧结制备氮化硅陶瓷还具有成本低、烧结温度低、产品成型好、陶瓷高温性能好等优点。综述了氮化硅陶瓷反应烧结工艺流程和工艺的优缺点，着重介绍了氮化硅反应烧结在成型工艺、烧结工艺、原材料影响、后处理和陶瓷增韧等方面所取得的进展。     

碳热还原-常压烧结法制备多孔氮化硅陶瓷

采用SiO2和α-Si3N4在氮气中通过碳热还原-常压反应烧结法,原位反应制备了氮化硅多孔陶瓷.由于反应中存在大量的质量损失,烧结的制品为高气孔的材料.通过改变原料中α-Si3N4与SiO2和C粉的相对含量,可以形成具有细小针状结构的β-Si3N4晶粒,以此获得气孔率可控的高性能的多孔氮化硅材料.随着原料中α-Si3N4含量的增大,烧结后,样品的总质量损失逐渐减小,收缩率逐渐降低,气孔率逐渐减小,弯曲强度逐渐增大.当α-Si3N4的质量分数为50%时,碳热还原-常压反应烧结的样品中的β-Si3N4晶粒具有更高的长径比,样品气孔率为68.7%,具有优良的力学性能,弯曲强度达到37.7MPa.     

1300℃下高强度氮化硅结构陶瓷

根据加压热浇注及压缩烧结工艺,研制成Si_3N_4高温陶瓷,其常温抗折强度为620MPa和1300℃下的抗折强度为450MPa。该陶瓷的特点是晶间相的结晶程度高及在相组成中存在高温石榴石3Y_2O_3·5Al_2O_3。陶瓷的微观结构主要为不规则形状晶粒,粒度不大于12μm,并含有呈六面体形的条状的Si_3N_4晶体。     

氮化硅及其微粉的制备

介绍了氮化硅的性能、应用范围以及其微粉的制备方法。     

温控烧结法制备高温PTCR陶瓷

本实验以固相合成的(Ba_(0.6)Pb_(0.4))TiO_3为主要原料,在较宽的温度范围内(1280-1360℃)制得了Tc>300℃、室温电阻率低达几十 Ω·cm、升阻差在五个数量级以上的PTCR发热体材料。并从实验结果得出:采用高温区快速升温,从烧结温度快速降温至某一温度并保温一段时间的温控烧结法(TCS),有利于提高材料的性能。     

液相烧结法制备陶瓷颜料简述

本文介绍了液相烧结法合成陶瓷颜料的原理、方法和优点，为其他高纯度、纳米级无机氧化物的制备和合成提供了借鉴。     

放电等离子烧结Si3N4陶瓷

本文用放电等离子烧结法制备Si3N4陶瓷,通过排水法测定密度,X射线衍射法测定物相变化,透射电镜进行微观形貌的观察。发现在烧结过程中,当高于1450℃时MgO—CeO2与氮化硅粉末表面的SiO2反应形成硅酸盐液相,促进烧结致密化,冷却后形成玻璃相留在品界,氮化硅的致密化在1500℃接近完成,但高于1550℃时,出现MgO自析晶,微观形貌为相互交织的等轴状的α—Si3N4和柱状的β—Si3N4晶粒。     

反应烧结制备轻质高强Si3N4/SiC材料

采用反应烧结制备轻质高强Si3N4/SiC材料.分析了烧成制度对氮化合成Si3N4结合相的影响,研究了Si3N4结合相、SiC骨料粒径大小以及级配对试样性能的影响.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、Archimedes排水法以及万能试验机分别表征材料的物相组成、微观结构、体积密度和力学性能.实验结果表明:坯料中添加大粒径SiC(D50=150μm)会增加试样的体积密度,降低试样的抗弯强度;试样中加入大粒径SiC会减少氮化增重,阻碍氮化反应;试样分别在1350℃/1450℃保温2h,生成α-Si3N4和β-Si3N4的量基本相等,性能最佳,抗弯强度达到125MPa,(弯曲)比强度达到5.4×104N·m/kg.     

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。     

Si3N4／Al反应烧结制备AIN／Al复合材料

研究了采用Si，N4与Al的混合粉，经压制、烧结制备AIN／Al-Si复合材料的技术方法。试验结果表明：AIN的反应生成机制属于一种连续渐进式反应形成过程，即于高温下液相Al中的Al原予渗入Si3N4的晶体点阵取代Si原予而逐渐使之向AIN晶体点阵转化的过程。被取代的Si原予从固相Si3N4中析出，扩散溶入液相Al中，冷却后形成Al-Si舍金固溶体，一般呈网状分布于AIN晶体相的周围。新生成的AIN与Al-Si合金相之间表现出很好的界面亲和性。     

Si3N4/Al反应烧结制备AlN/Al复合材料

研究了采用Si3N4与Al的混合粉,经压制、烧结制备AlN/Al-Si复合材料的技术方法.试验结果表明:AlN的反应生成机制属于一种连续渐进式反应形成过程,即于高温下液相Al中的Al原子渗入Si3N4的晶体点阵取代Si原子而逐渐使之向AlN晶体点阵转化的过程.被取代的Si原子从固相Si3N4中析出,扩散溶入液相Al中,冷却后形成Al-Si合金固溶体,一般呈网状分布于AlN晶体相的周围.新生成的AlN与Al-Si合金相之间表现出很好的界面亲和性.     

流延法在Si3N4块体及Si3N4/BN层状材料制备中的应用

本采用流延法制备了Si3N4块体及Si3N4/BN层状材料,流延法已经在陶瓷的制备工艺中得到了广泛的应用,但是很少用于Si3N4体系,尤其是水基流延法。用流法制备Si3N4/BN层状材料时,可以较为容易地控制坯片的厚度,得到性能稳定的层状材料。     

纳米氮化硅粉体的制备

本文用碳热还原法制备了纳米氮化硅粉体,研究了纳米氮化硅颗粒的表面形貌及其电子自旋共振谱。     

Si3N4-MgO-Al2O3的SPS制备及其力学性能

利用氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)作为烧结助剂,采用放电等离子烧结(SPS)方法制备α-Si3N4陶瓷材料。讨论了SPS方法制备氮化硅材料的烧结行为和烧结机理,分析了烧结助剂添加量和烧结温度等影响因素与材料致密度的关系,利用XRD分析了样品的物相组成,SEM观察了样品断口的显微结构,并且测试了样品的力学抗弯强度。结果表明当烧结温度为1300~1500℃,烧结助剂含量为6%~10%时,可以制备出致密度变化范围为64%~96%的α-Si3N4陶瓷材料;当烧结助剂含量为10%时,材料在1400℃即可烧结致密,致密度可达到95%以上。烧结机理为SPS低温液相烧结。材料的力学强度为50~403MPa,并且与密度关系密切。     

Preparation and mechanical properties of Si3N4 nanocomposites reinforced by Si3N4@rGO particles

A new type of reduced graphene oxide-encapsulated silicon nitride (Si₃N₄@rGO) particle was synthesized via an electrostatic interaction between amino-functionalized Si₃N₄ particles and graphene oxide (GO). Subsequently, the Si₃N₄@rGO particles were incorporated into a Si₃N₄ matrix as a reinforcing phase to prepare nanocomposites, and their influence on the microstructure and mechanical properties of the Si₃N₄ ceramics was investigated in detail. The microstructure analysis showed that the rGO sheets were uniformly distributed throughout the matrix and firmly bonded to the Si₃N₄ grains to form a three-dimensional carbon network structure. This unique structure effectively increased the contact area and load transfer efficiency between the rGO sheets and the matrix, which in turn had a significant impact on the mechanical properties of the nanocomposites. The results showed that the nanocomposites with 2.25 wt.% rGO sheets exhibited mechanical properties that were superior to monolithic Si₃N₄; the flexural strength increased by 83.5% and reached a maximum value of 1116.4 MPa, and the fracture toughness increased by 67.7% to 10.35 MPa·m^1/2.     

Si3N4陶瓷常压烧结研究进展

论述了Si3N4陶瓷常压烧结过程中助烧剂的选择，烧结机理和高温性能改善方面的研究进展。