ZTM／SiCp陶瓷的微波烧结研究

用微波烧结成功ＺＴＭ／ＳｉＣｐ三相复合陶瓷,ＳｉＣ含量达到３０ｖｏｌ％．提出“热过冲自我抑制”的思想．利用Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２→Ｍｕｌ反应在微波烧结ＺＴＭ／ＳｉＣｐ陶瓷中实现了“热过冲自我抑制”．提出临界电场强度Ｅ＊可作为判断是否会出现“热过冲”的判据．埋粉是调节微波场强的有效手段．ＳｉＣ在低含量范围内有促进烧结的作用．     

Si3N4-MgO-CeO2陶瓷烧结过程中的致密化与相变

氮化硅陶瓷有极大的应用潜力,但由于其强共价键,很难烧结致密化。采用了一种新的ＭｇＯ－ＣｅＯ２复合烧结助剂,利用Ｘ射线衍射、透射电镜等手段研究了ＭｇＯ－ＣｅＯ２复合烧结助剂对氮化硅陶瓷致密化和相变过程的影响,结果发现对Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２陶瓷,在１４５０℃就会有大量液相出现,１５００～１５５０℃为快速致密化阶段,而α－Ｓｉ３Ｎ４→β－Ｓｉ３Ｎ４相变主要发生在１５５０～１６００℃,相变过程滞后于致密化过程。常压烧结Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２陶瓷,强度达９４８ＭＰａ,因此,ＭｇＯ－ＣｅＯ２是一种非常有效的氮化硅的烧结助剂。     

SiC长纤维增强玻璃陶瓷基复合材料的研究

采用涨浆浸渍热压工艺制备ＫＤ－１ＳｉＣ长纤维增强玻璃陶瓷其复合材料。研究烧结温度和纤维体积分数对复合材料力学的影响。ＳｉＣｆ／ＢＡＳ复合材料的抗弯强度和断裂韧性最大达到４９４．１ＭＰａ和１８．２８ＭＰａ．ｍ＾１／２,ＳｉＣｆ／ＭＡＳ复合材料的抗弯强度和断裂韧性最大达到５３８．７ＭＰａ和１６．７０ＭＰａ．ｍ＾１／２。结合试样的断口形貌和抗载荷－位移曲线分析了复合材料的失效方式。     

碳化硅、氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷的研究

在纳米氧铝粉中加入碳化硅晶须和纳米氧化铝粉，通过烧结得到细晶的氧化铝基复相陶瓷，达到了提高氧化铝陶瓷断裂韧性的目的．研究了Ｎａｎｏ－Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ（ｗ）、ＺｒＯ２复相陶瓷的烧结温度、晶粒尺寸、ＳｉＣ（ｗ）含量等对细晶Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷材料断裂韧性的影响．采用纳米Ａｌ２Ｏ３粉，可使烧结温度大幅度下降，在１６００℃即可得到致密的细晶陶瓷材料．ＳｉＣ（ｗ）质量分数ｗ为１８％时可以得到较高的断裂韧性值，ＫＩＣ＝６．９６ＭＰａ·ｍ１／２．晶须增韧的机理仍然是晶须的拔出和断裂．加入ＺｒＯ２后，利用ＺｒＯ２的相变增韧的效果，可以使Ａｌ２Ｏ３基陶瓷材料的断裂韧性进一步提高．     

SiC_W／ZTA（Y）陶瓷基复合材料致密化过程的研究

用粉末冶金制备ＳｉＣＷ／ＺＴＡ（Ｙ）复合材料．致密化是工艺的关键．本文研究了ＳｉＣＷ／ＺＩＡ（Ｙ）陶瓷基复合材料热压致富化的基本过程，发现晶须补强陶瓷基复复合材料的致密化可分为快速致富化、致富化减速、趋于终极密度等三个阶段．分析发现，热压工艺对陶瓷复合材料的终极密度有重要的影晌．虽然ＳｉＣ晶须对陶瓷材料有良好的补强作用，但晶须的存在明显地阴碍复合材料的致密化．优化热压工艺就可以获得致富化程度高、基体晶粒不粗化的陶瓷复合材料．     

热压烧结制备晶须补强复合材料

通过热压烧结成功地制备了高致密度的ＳｉＣｗ晶须补强ＣＭＡＳ玻璃陶瓷基复合材料．ＳｉＣｗ晶须经超声波分散以后,加入到已球磨好的ＣＭＡＳ粉末与有机添加剂的浆料中,搅拌得到ＳｉＣｗ分散均匀的混合浆料．含有机添加剂的浆料在较低的压力下（２．３７ｋＰａ）挤压通过微孔（＝２５０μｍ）,获得ＳｉＣｗ晶须分散均匀并高度取向的纤维状生坯．含晶须２０％的ＣＭＡＳ通过无压烧结,烧结后样品相对密度仅达８０％．但是通过热压烧结就可制备出相对密度达９４．２％的复合材料．     

Al2O3—ZrO2—SiC陶瓷的快速烧结与力学性能

研究反应结合Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ３－ＳｉＣ复合陶瓷的快速烧结工艺和力学性能,讨论反应结合过程及物相变化,快速烧结是抑制晶粒生长,获得均匀,细微,致密结构有效途径Ｎｏ．３复合陶瓷在１５５０℃经１０ｍｉｎ的快速烧结,材料的力生能达到了较好水平,经度５５５ＭＰａ,断裂韧性３．６ＭＰａ．ｍ＾１／２维氏硬度１７．１ＧＰａ。     

细晶氧化铝瓷研究

实验研究ＣａＯ－ＭｇＯ－ＳｉＯ２熔块对Ａｌ２Ｏ３瓷烧结的作用结果表明：在２０％ｗｔ％ＣａＯ，３０ｗｔ％ＭｇＯ，５０ｗｔ％ＳｉＯ２区域附近的熔块能很好地促进Ａｌ２Ｏ３瓷的低温烧结；除了第２相对晶界的钉扎作用以及固溶作用外，ＭｇＯ在烧结中的作用能维持ＣａＯ／ＳｉＯ２比，即维持烧结系统中的液相量；Ｌａ２Ｏ３，Ｓｍ２Ｏ３能使Ａｌ２Ｏ３瓷的烧结温度下降大约３０℃，其表面显微结构也有所改善。     

自韧化氮化硅陶瓷研究

对热压烧结自韧化Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的工艺参数诸如助烧剂量，烧结时间和温度等与材料显微组织，相组成及力学性能间的关系进行了研究。在致密化前提下且烧剂量较少时，有利于材料显微组织的均匀化和力学性能的提高。     

原材料特性对 SiC-TiB_2 复合陶瓷性能的影响

以微米级α－ＳｉＣ粉为原料,用常压烧结法制备ＳｉＣ－１５％ＴｉＢ２（体积分数）复合陶瓷．研究了原材料特性如烧结助剂种类、增韧相类型和原料ＳｉＣ粉粒度对材料性能和显微组织的影响．结果表明,Ａｌ－Ｂ－Ｃ是ＳｉＣ－ＴｉＢ２复合陶瓷的有效烧结助剂．用它为助剂制备的陶瓷其相对密度和抗弯强度高于以Ｂ－Ｃ,Ａｌ－Ｃ和Ｓｉ－Ｃ为助剂的ＳｉＣ陶瓷．与纯ＴｉＢ２粉末相比,以ＴｉＢ２－ＳｉＣ复合粉为增韧相的复合陶瓷性能改善,且抗氧化性较好．ＳｉＣ原料粉末的粒度是影响ＳｉＣ可烧结性最重要的因素．粒度愈细,ＳｉＣ陶瓷的相对密度和抗弯强度愈高．     

Investigation of compaction and sintering behavior of SiC powder after ultra-fine treatment

Silicon carbide ceramics were prepared with SiC powder treated by the fluidized bed opposed jet mill as raw materials, and the effects of the ultra-fine treatment mechanism on the compaction and sintering behavior of SiC ceramics were investigated. The results showed that the compacts had higher density and microstructure homogeneity when the sintering temperature of the compact was decreased; and that the surface microstructure, densification and mechanical properties of the sintered body could be ameliorated obviously.     

Effects of AlN on the densification and mechanical properties of pressureless-sintered SiC ceramics

In the present work, Si C ceramics was fabricated with Al N using B_4 C and C as sintering aids by a solid-state pressureless-sintered method. The effects of Al N contents on the densification, mechanical properties, phase compositions, and microstructure evolutions of as-obtained Si C ceramics were thoroughly investigated. Al N was found to promote further densification of the Si C ceramics due to its evaporation over 1800 °C,transportation, and solidification in the pores resulted from Si C grain coarsening. The highest relative density of 99.65% was achieved for Si C sample with 15.0 wt% Al N by the pressureless-sintered method at 2130 °C for 1 h in Ar atmosphere. Furthermore, the fracture mechanism for Si C ceramics containing Al N tended to transfer from single transgranular fracture mode to both transgranular fracture and intergranular fracture modes when the sample with 30.0 wt% Al N sintered at 1900 °C for 1 h in Ar. Also, Si C ceramics with 30.0 wt% Al N exhibited the highest fracture toughness of 5.23 MPa m~(1/2) when sintered at 1900 °C.     

液相烧结SiC陶瓷的微观结构

采用Al2O3、Y2O3为助烧剂,液相烧结获得了致密的α－SiC和β－SiC陶瓷,并研究了SiC了烧结体的物相组成和微观结构。实验结果表明,Al2O3,Y2O3原位形成了YAG,材料以液相烧结机制致密化,α－SiC通过溶解和再析出机制,促进晶体生长,并形成“Core/Shell”结构,物相分析表明,β－SiC陶瓷粉末在烧结过程中发生β→a的相变,微观结构观察显示,β-SiC陶瓷中生成了长柱状晶粒。     

高岭土原位碳热还原制备Al2O3/SiC复相陶瓷材料的研究

详细介绍了利用高岭土通过原位反应及热压烧结制备Al2O3/SiC复相陶瓷材料.探索了以天然矿物高岭土,碳作为原材料,低成本合成制备高性能Al2O3/SiC复相陶瓷的新方法.首先,在原位碳热还原反应中,高岭土和碳在流动氩气氛中合成制备Al2O3/SiC复相陶瓷粉,对合成反应的热力学过程进行理论分析和实验研究,对合成的Al2O3/SiC复相陶瓷粉进行了DTA和XRD分析,分析表明陶瓷粉的合成过程分两步,第一步是高岭土自身的脱水,第二步是SiO2被还原的过程及制备出Al2O3/SiC复相陶瓷粉.研究表明,最佳的粉末合成温度为1550℃;其次,Al2O3/SiC复相陶瓷粉通过热压烧结合成制备Al2O3/SiC复相陶瓷,烧结助剂的添加有助于降低烧结温度.复相陶瓷抗弯强度达到420 MPa,相对密度达到98%,硬度HRA89.     

C—SiC—TiC—TiB2复合材料原位合成及热压烧结

以熟焦,碳纤维,Ｂ４Ｃ,ＳｉＣ,Ｓｉ,ＴｉＯ２和ＴｉＣ为原料,采用原位合成及热压技术研究了不同ＴｉＯ２和ＴｉＣ含量对多组份碳／陶复合材料的组成、结构和性能的影响。     

B4C-TiB2-SiC复合陶瓷的SPS制备及组织性能研究

针对B₄C陶瓷烧结性能较差、成本较高的技术问题,提出了一种新型的B₄C基复合陶瓷的制备方法. 该方法以B₄C、Ti₃SiC₂及Si的混合粉作为初始粉体,通过放电等离子烧结技术（SPS）制备第二相（TiB₂+SiC）质量分数为30%的B₄C-TiB₂-SiC复合陶瓷,利用SPS特殊的烧结机制以及烧结过程中的原位放热反应,有效提升了B₄C陶瓷的烧结性能,降低了B₄C陶瓷的制造成本. 研究结果表明,在烧结温度为1650 °C,保温时间为5 min,烧结压力为50 MPa的条件下,制备得到了具有较高致密度（98.5%）的B₄C-TiB₂-SiC复合陶瓷. 随着烧结压力的增加,B₄C-TiB₂-SiC复合陶瓷的硬度逐渐增大,断裂韧性不断减小,而复合陶瓷的弯曲强度则呈现出先缓慢增加后迅速增大的变化趋势.      

烧结工艺对透明氧化铝陶瓷性能的影响

以Isobam600AF为分散剂,Isobam104为胶黏剂,采用注凝成型工艺和真空无压烧结技术,通过改进两步烧结法制备了透明氧化铝陶瓷,探究了不同烧结温度和保温时间对氧化铝陶瓷晶粒尺寸、致密度、光学性能和力学性能的影响.结果表明:该烧结工艺可有效控制晶粒尺寸长大和提高相对密度,进而提高其光学性能和力学性能.在烧结过程中,当温度升高到一定范围时,致密化过程开始,且致密化速率随着温度的升高和保温时间的延长先增加后降低,在两步烧结1 400 ℃保温3 h时致密化速率达到最快.因此,坯体的致密化过程是非线性的,且具有一个最高致密化速率温度和保温时间点.     

表面活性剂制备ZTM陶瓷的作用机制

用高分子表面活性剂取代无乙醇作分散剂制备ＺＴＭ陶瓷，研究了制备方式对陶瓷烧结性和力学性能的影响。分析了不同粉体的粒度及其分布并采用Ｘ－射线衍射分析计算出各试样的氧化锆含量。研究发现分别以ＰＥＧ、无水乙醇作分散剂制备的试样具有相近的力学性能，为优化工艺、改善性能提供了条件。     

机械合金化法制备的Cu/SiC纳米复合材料的组织、热性能和力学性能评估

Nano-sized silicon carbide (SiC: 0wt%, 1wt%, 2wt%, 4wt%, and 8wt%) reinforced copper (Cu) matrix nanocomposites were manufactured, pressed, and sintered at 775 and 875°C in an argon atmosphere. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy were performed to characterize the microstructural evolution. The density, thermal expansion, mechanical, and electrical properties were studied. XRD analyses showed that with increasing SiC content, the microstrain and dislocation density increased, while the crystal size decreased. The coefficient of thermal expansion (CTE) of the nanocomposites was less than that of the Cu matrix. The improvement in the CTE with increasing sintering temperature may be because of densification of the microstructure. Moreover, the mechanical properties of these nanocomposites showed noticeable enhancements with the addition of SiC and sintering temperatures, where the microhardness and apparent strengthening efficiency of nanocomposites containing 8wt% SiC and sintered at 875°C were 958.7 MPa and 1.07 vol%?1, respectively. The electrical conductivity of the sample slightly decreased with additional SiC and increased with sintering temperature. The prepared Cu/SiC nanocomposites possessed good electrical conductivity, high thermal stability, and excellent mechanical properties.