SiC的固相热压烧结

以α－SiC粉末为起始原料，B和C粉末为助烧剂，采用适当的热压烧结工艺，在1950℃，25MPa条件下获得了相对密度为97.8％的α－SiC块体陶瓷．其抗弯强度和断裂韧性值分别为383MPa，4.95MPa·m1／2．并初步研究了致密化机理．     

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．     

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．     

反应热压法制备B4C基复合材料的烧结致密化研究

通过在B4C中添加Si3N4以及少量的SiC和TiC,在1 820~1 900℃,30 MPa的热压条件下反应生成了B4C基轻质复合材料,烧结助剂为(Al2O3+Y2O3)。结合材料的断口SEM形貌,分析讨论了烧结致密化过程,结果表明:在相同烧结温度下,随基体相B4C含量的增多,复合材料变得更难烧结;对同成分组成的复合材料来说,随着烧结温度的升高,最终得到的材料致密度有所提高。两步烧结过程中的降温保温阶段,有利于放热反应的彻底进行,使最终复相陶瓷组织中含有少量细小的TiB2和BN相,同时,放热反应可以维持致密化进程的继续进行,这对于提高复合材料的强度和韧性有利。     

低温烧结α/βSi_3N_4复相陶瓷及力学性能研究

以MgSiN2为烧结助剂,在1 600~1 750°C下,热压烧结制备α/βSi3N4复相陶瓷,并研究其力学性能与相组成及显微结构之间的关系。结果表明,显微硬度随α-Si3N4质量分数的增加而增加,α-Si3N4质量分数为60%时,显微硬度达到最大,随α-Si3N4质量分数继续增加,显微硬度变化很小,约为23 GPa。随着β-Si3N4质量分数的增加,断裂韧性先增加后又下降,抗弯强度先增加而后变化不大。     

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。     

低温烧结3Y-TZP陶瓷的力学性能和耐磨性能

研究了低温烧结 3Y_TZP的烧结性能、力学性能以及耐磨性能 .经成型后的ZrO2(x(Y2 O3 ) =3% )在常压、12 5 0～ 145 0℃温度下 2h烧成 .由于该粉料有很高的烧结活性 ,在 130 0℃低温烧成下就获得了相对密度大于 99%的烧结体 ;在 140 0℃烧成温度下3Y_TZP获得最佳的力学性能和耐磨性能 ,其抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别达到95 3MPa ,9.1MPa·m1/2 和 12 .7GPa .应力诱导相变是主要的增韧机理 .     

Si_3N_4对两步热压Y-α-sialon陶瓷结构与性能的影响

为研究Si_3N_4粉末对陶瓷相组成、微观结构、光学性能以及力学性能的影响,采用两步热压烧结方法分别以UBE和Starck两个公司生产的Si_3N_4粉末为原料制备了设计成分为Y_(0.4)Si_(9.8)Al_(2.2)O_(1.0)N_(15)的α-sialon陶瓷.实验结果表明:UBE生产的Si_3N_4粉末有利于制备相组成为单相α-sialon、以等轴晶为主、晶粒整体发育良好且分布较均齐的Y-α-sialon陶瓷,与以Starck生产的Si_3N_4为原料制备的陶瓷相比,该陶瓷光学透过率较高;以Starck生产的Si_3N_4粉末制备的sialon陶瓷中除主相α-sialon外,还存在少量β-sialon和Si,细小及粗大晶粒共存,与以UBE生产的Si_3N_4为原料制备的陶瓷相比,该陶瓷硬度较高,但断裂韧性稍差.     

碳纤维改性反应烧结碳化硅陶瓷组织及力学性能

针对传统反应烧结碳化硅陶瓷中由于残硅量过多而引起力学性能下降的问题,提出了一种有效降低组织中残硅量的方法。该方法使用不同体积分数的短碳纤维作为碳源,添加碳化硼促进液硅渗入,有效降低了组织中的残硅量,制备出一种力学性能优异的复合陶瓷。对碳纤维的反应机理、烧结体组织演变和力学性能变化进行了分析,实验结果表明:碳纤维作为碳源主要是以溶解-沉淀的形式与硅反应,最终组织中形成了纤维状残硅;当生成的次生碳化硅堵塞渗硅通道后,硅与碳纤维以扩散形式反应;在碳纤维自搭建的贯穿网状结构和碳化硼的双重作用下,当添加体积分数为30%的碳纤维时,抗弯强度最高为(482±12)MPa;当添加体积分数为40%的碳纤维时,残硅体积分数为1.6%,残硅相尺寸仅为纳米级,断裂韧性最高为(5.82±0.37)MPa·m~(1/2)。     

热压烧结SiC陶瓷的力学性能

分别以α-SiC和β-SiC为原始粉体,BAS为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备了SiC陶瓷.采用阿基米德排水法,XRD及三点弯曲等分析测试手段,研究不同类型SiC对SiC陶瓷致密度、物相组成及力学性能的影响.实验结果表明,以β-SiC为原始粉体制备的SiC陶瓷中没有发生β-SiC到α-SiC的相变.所制备SiC陶瓷的致密度均超过了98%以上,此时,SiC陶瓷的弹性模量不受SiC类型及颗粒大小的影响.随着BAS含量的增加,SiC陶瓷的室温抗弯强度降低.随着SiC陶瓷致密度和BAS含量的增加,其断裂韧性减小,当SiC陶瓷达到完全致密时,随着BAS含量的增加,SiC陶瓷的断裂韧性提高.     

烧结方式对WCoB-TiC复相金属陶瓷微观组织及力学性能的影响

以WC、TiB2、Co、VC和Cr3C2粉末为原料,采用热压原位反应液相烧结和真空原位反应液相烧结技术,在1400℃烧结炉中制备WCoB-TiC复相金属陶瓷,利用SEM、XRD对两种烧结方式下制备的WCoB-TiC复相金属陶瓷进行表征,并分析其耐磨性和抗弯强度等性能。结果表明,与真空原位反应液相烧结方式相比,热压原位反应液相烧结方式能更好地促进WCoB-TiC复相金属陶瓷晶粒分布均匀且细化晶粒、降低材料的孔隙率,有效提高材料的耐磨性和抗弯强度,增强其力学性能。     

聚酰胺12/玻璃纤维复合材料选区激光烧结力学性能研究

基于选区激光烧结工艺(SLS),研究玻璃纤维(GF)含量变化对聚酰胺12(PA12)/GF复合材料制件力学性能的影响。首先制备具有不同GF质量分数(10%～30%)的PA12/GF复合材料试样,然后,基于力学性能测试和微观组织表征,系统分析GF质量分数对烧结件力学性能与界面微观特征的影响规律。研究结果表明：在相同工艺参数条件下(扫描速度为5 000 mm/s、激光功率为37.7 W、扫描间距为0.12 mm),随着GF质量分数增加,弯曲强度不断增大,拉伸强度先增加再减少,而冲击韧性却呈现单调递减的趋势。GF质量分数为10%的烧结制件综合力学性能最优,其拉伸强度和弯曲强度分别为48.65 MPa和53.54 MPa,相比于纯PA12分别提高了2.6%和12.0%,而冲击韧性则略有下降,为64.01 kJ/m²;当GF质量分数较高时,纤维拔出成为PA12/GF界面破坏的主要机制,该机制会导致冲击韧性的降低,这一点与力学性能冲击韧性测试结果相符;GF质量分数为10%时有助于提升材料结晶度,使得烧结试样在既保留聚酰胺基体相优势的条件下,又拥有GF增强相的特点,同时,发挥聚...     

SiCpl-BAS复合材料的显微组织与力学性能

用热压烧结法工艺制备碳化硅片晶增强BAS（BaOAl2O32SiO2)玻璃陶瓷基复合材料（SiCpl-BAS)，并对其组织结构与力学性能进行了研究，结果表明，当碳化硅片晶体积分数达到0．30时，SiCpl-BAS复合材料的断裂韧性和抗弯强度分别从纯基体的100．3MPa和1．49MPa.m^1/2，提高到181．0MPa和3．20MPa.m^1／2，主要的增强增韧机理为裂纹的偏转,分岔和片晶的拔出。     

热压烧结C-SiC-B4C复合材料组织与性能(Ⅰ)

以Cfg,SiC,B4C,TiO2为原料,热压工艺为1750~1 900℃×30 min,25 MPa,制备了C-SiC-B4C复合材料,并研究了材料的组织与性能.结果表明随热压温度升高,复合材料的体积密度、抗折强度、断裂韧性均升高;相同热压温度下随Cfg含量增加,其抗折强度降低、断裂韧性升高.在1 900℃热压,原料质量配比(质量分数,%)为Cfg20,SiC 61.7,B4C 12.3和TiO26时,复合材料的综合力学性能最佳,抗折强度为142.5MPa,断裂韧性为4.8 MPa.m21.复合材料的主晶相为层状结构的Cfg,在Cfg层间为SiC,B4C和原位生成的TiB2颗粒.复合材料的增韧机制主要为Cfg与陶瓷相的热膨胀不匹配产生的热应力导致的弱界面分层诱导韧化作用.     

热压烧结C-SiC-B_4C复合材料组织与性能(Ⅰ)

以Cfg,SiC,B4C,TiO2为原料,热压工艺为1750~1 900℃×30 min,25 MPa,制备了C-SiC-B4C复合材料,并研究了材料的组织与性能.结果表明随热压温度升高,复合材料的体积密度、抗折强度、断裂韧性均升高;相同热压温度下随Cfg含量增加,其抗折强度降低、断裂韧性升高.在1 900℃热压,原料质量配比(质量分数,%)为Cfg20,SiC 61.7,B4C 12.3和TiO26时,复合材料的综合力学性能最佳,抗折强度为142.5MPa,断裂韧性为4.8 MPa.m21.复合材料的主晶相为层状结构的Cfg,在Cfg层间为SiC,B4C和原位生成的TiB2颗粒.复合材料的增...     

BAS/SiC基复合材料的制备及其显微组织的研究

以BaAl2Si2O8(BAS)为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备出致密的SiC基复合材料.实验结果显示,BAS是一种很有效的液相烧结助剂,促进了SiC基复合材料的致密烧结和SiC颗粒的长大.随着BAS含量的增加,复合材料的致密度,抗弯强度和断裂韧性都增大.40wt%BAS/SiC复合材料的室温抗弯强度和断裂韧性分别达到510MPa和7.0 MPa.m1/2.复合材料的主要韧化机制是裂纹的偏转、SiC颗粒的拔出和桥连.冷却过程中BAS的完全晶化有利于复合材料的高温力学性能.经测试,40wt%BAS/SiC复合材料在1 200℃仍保持很高的抗弯强度.     

烧结Fe基-TiC_p复合材料研究

分析了Ｆｅ基与ＴｉＣ直接反应制备ＦｅＴｉＣｐ复合材料的工艺及复合强化机制，初步优化了工艺参数。结果表明，一定的ＴｉＣｐ含量有其对应的最佳烧结温度；而烧结保温时间对材料的性能无显著影响。淬火处理后能显著提高Ｆｅ基ＴｉＣｐ复合材料的硬度及耐磨性。     

热压烧结镍钛合金的微观结构与力学性能

采用真空热压烧结技术,分别以NiTi预合金粉末和Ni,Ti纯元素混合粉末制备等摩尔比的NiTi形状记忆合金(SMA).利用X线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜及电子万能试验机对其物相组成,显微结构及力学性能进行分析.研究结果表明:在1100℃和25MPa真空热压条件下,可制备出近全致密且组织及性能优良的镍钛合金,其中预合金粉末和元素混合粉末所制备样品的相对密度分别可达到99.64％和98.03％,并且预合金粉末样品比元素混合粉末样品具有更均一的组织和更好的力学性能.     

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。     

热压烧结Fe_3Si-10%Cu复合材料在稀H_2SO_4中的腐蚀行为

采用机械合金化制粉/热压烧结制备了Fe3Si-10%Cu复合材料,研究了其在0.4,0.6和0.8 mol·L-1的稀H2SO4中的浸泡腐蚀行为.结果表明,Fe3Si-10%Cu复合材料在稀H2SO4中表现出腐蚀失重,且随H2SO4浓度增加材料的腐蚀速率降低;复合材料中Fe3Si和Cu两相在H2SO4溶液中形成了一个腐蚀电池,其中Fe3Si相为阳极,发生腐蚀,Cu为阴极,得到保护;电化学腐蚀测试表明,Fe3Si-10%Cu复合材料在0.4,0.6和0.8mol·L-1的H2SO4溶液中自腐蚀电位相当,且在0.4 mol·L-1溶液中具有最低的自腐蚀电流和维钝电流.在0.6和0.8 mol·L-1的H2SO4溶液中,阳极反应产物以SiO2形态附着在Fe3Si-10%Cu材料表面导致腐蚀速率下降.