碳化硼陶瓷烧结方法的分析研究

比较了各种碳化硼陶瓷烧结方法的原理、工艺及优缺点,明确了高硬度液相烧结碳化硼陶瓷材料具有高硬度(HV≈2 800)、价格低(由于采用液相烧结温度约为1 800℃,比无压烧结低400～500℃)、性能优异(抗弯强度可达800～900 MPa,特别是它的断裂韧性可达8 MN/m3/2)等特点,指出了高硬度液相烧结碳化硼陶瓷材料是一种极具竞争力的材料.由于它的抗弯强度和断裂韧性高,因而可替代某些工具钢用于承受一定冲击载荷的抗磨件,从而扩大了陶瓷材料的应用领域.提出了高硬度陶瓷材料的耐磨性能的研究是目前亟待解决的问题.     

成形剂对碳化硼压坯密度和烧结密度的影响

研究了葡萄糖、酚醛树脂、硬脂酸以及酚醛树脂加硬脂酸这4种成形剂的加入量和成形压力对碳化硼压坯密度的影响,探讨了碳化硼压坯密度和烧结密度的关系.研究结果表明加入葡萄糖所得到的碳化硼压坯密度最高;碳化硼烧结密度随压坯密度的增加呈正比例增加;颗粒间接触面积增加有利于扩散,但当压坯密度为1.87 g/cm3时(对于粉末4),这种线性关系的斜率明显变小,说明压制压力不需过大;所选用的成形剂在烧结过程中分解成碳并残留在压坯中,这些新生态的碳对烧结起活化添加剂的作用.因此,加入这些成形剂既提高了碳化硼压坯密度,又导致其烧结密度增加.     

碳化硼烧结动力学和烧结机制

研究了碳化硼（Ｂ４Ｃ） 压坯烧结时线收缩和密度与烧结温度和烧结时间的关系,根据黄培云综合作用烧结理论,得出了表征密度参数与烧结温度关系的烧结方程以及烧结动力学方程．根据动力学方程的系数,推断碳化硼的主要烧结机制为体扩散,同时有晶界扩散发生．计算了烧结表观活化能．     

葡萄糖助剂对无压烧结碳化硼性能的影响

采用有机葡萄糖作为烧结助剂提升碳化硼陶瓷的烧结性能.1.5微米碳化硼粉中加入4%葡萄糖,模压成型,在不同温度下烧结,对样品硬度、密度、表面形貌和晶体结构进行测试.实验结果表明:添加4%葡萄糖助剂,在2 200℃得到的碳化硼样品密度和硬度高于纯碳化硼2 250℃烧结的样品;通过一定的烧结工艺可以使碳进入到碳化硼晶格中,与晶粒间的游离碳共同起到促进碳化硼晶粒的扩散作用,扩散行为完成时存在于空隙中的碳起到钉扎作用,成为增强机制之一.     

热压工艺对碳化硼显微结构和力学性能的影响

讨论了不同热压工艺参数对碳化硼烧结体的硼碳原子比（Ｂ／Ｃ）、显微结构和力学性能的影响．实验结果表明：在烧结过程中，粉体中的游离碳通过与碳化硼晶体之间的扩散，使碳化硼的Ｂ／Ｃ发生下降；碳化硼烧结体的杨氏模量随其体积密度的增加而升高，抗弯强度与气孔率和晶粒尺寸有关，当热压温度和热压压力分别为２０００～２１００℃和３０～３５ＭＰａ时，碳化硼烧结体的晶粒尺寸均匀，为３～５μｍ；相对密度为９２％～９８％Ｔ．Ｄ．；抗弯强度为４００～５００ＭＰａ．     

固有烧结温度低的微波介质陶瓷研究进展

综述了固有烧结温度低的微波介质陶瓷的研究进展,对不同材料体系的微波介质陶瓷结构、介电性能进行了详尽讨论,指出了今后微波介质陶瓷发展方向.     

烧结助剂对SiC液相烧结行为的影响

研究了以Al2O3、Y2O3、Al2O3-Y2O3、SiO2-YAG为烧结助剂时,SiC液相烧结行为以及烧结过程中发生的主要物理化学变化.与传统固相烧结相比,液相烧结使SiC陶瓷性能显著提高.通过对烧结体失重率、线收缩率及密度的测量和断面形貌的观察发现:Al2O3对坯体致密化的促进效果较差;Y2O3为助剂烧结时,由于高温下剧烈挥发,不能有效促进致密化;不同配比的Al2O3-Y2O3助剂能有效促进坯体致密,当配比满足形成YAG的化学计量比要求时,最有利于SiC的烧结.同时对SiC的液相烧结机理也进行了探索.     

核反应堆控制材料—B4C的研究

本文通过试验确定了B_4C合成反应的最佳温度。x射线衍射分析表明:合成物为六方碳化硼和少量的游离碳,晶格常数测定及化学分析表明B/C小于4。分别采用常压烧结和热压烧结制成了B_4C陶瓷试样,测定和研究了不同烧结温度下,B_4C陶瓷的密度、气孔率、晶粒大小、抗弯强度及其相互关系,确定了B_4C的最佳烧成温度。用扫描电镜测定B_4C烧结体的晶粒尺寸为3～15μm,由膨胀仪测出B_4C的热膨胀系数为4.45～5.5×10~(-6)/℃。     

烧结气氛对氮化铝陶瓷结构与性能的影响

以高温自蔓延法合成的氮化铝(AlN)粉末为原料,加入5%Y2O3作为烧结助剂,注射成形后分别在氮气和还原性氮气氛中1850℃常压烧结成AlN陶瓷,研究烧结气氛对AlN陶瓷结构与性能的影响.研究表明,不同气氛中烧结的AlN陶瓷的密度、第二相和热扩散系数有所不同,氮气中烧结的AlN陶瓷的密度、第二相和热扩散系数分别为3.20g·cm-3、钇铝酸盐(Y3Al5O12和Y4Al2O9)和0.559cm2·s-1;还原性氮气氛中烧结的AlN陶瓷的密度、第二相和热扩散系数为3.00g·cm-3、氮化钇(YN)和0.581cm2·s-1.扫描电镜(SEM)分析显示氮气氛中烧结的AlN陶瓷结构均一,而还原性氮气氛中烧结的AlN陶瓷内外结构不一致,容易产生变形.     

烧结温度对Sr(Zn1/3Nb2/3)O3微波介质陶瓷微观结构的影响

利用固相法合成Sr(Zn1/3Nb2/3)O3(SZN)微波介质陶瓷,分别在1400℃,1 450℃与1 500℃下进行烧结,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱法系统的研究了烧结温度对SZN微波介质陶瓷微观结构的影响.研究发现烧结温度对SZN微波介质陶瓷微观结构有重要影响,较高的烧结温度有利于...