氮化硅结合碳化硅材料抗氧化性能的研究

研究了氮化硅结合碳化硅材料１１００℃时的高温氧化行为，结果表明，该材料的氧化特性符合氧化动力学方程；高温氧化产物的数量及其特性对材料室温强度的变化起主导作用；随氧化硅含量降低或碳化硅颗粒的增大，材料的抗氧化性能得到明显改善。     

用氧化物粒子增韧的SiC基复相陶瓷高温氧化行为

用恒温热重法测定了热压ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷在１５００℃空气中的氧化增重速率，并研究其高温氧化行为。氧化动力学测定结果表明，热压ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷材料的氧化增重速率随氧化时间延长而减小；反应气体氧和反应气物气体ＣＯ通过氧化产物边界层的扩散过程与氧化反应过程相比是很慢的，成为氧化速率限制过程。     

Ni-Cr-W 基高温合金高温氧化行为研究

研究了一种Ni-Cr-W基高温合金在700～1 200℃的高温氧化行为。采用XRD,SEM/EDS,拉曼光谱和维氏硬度等表征手段对氧化膜中物相、微区成分分布及合金表面硬度等结构及性能进行了研究。结果表明：随着氧化温度增加,合金中的Ni和Cr最先被氧化形成Cr₂O₃和NiO,其中的Cr₂O₃是致密的氧化层;当温度高于1 050℃时,有少量的SiO₂生成;实验范围内合金的氧化动力学曲线符合指数增长规律,氧化增重量都小于1 mg/cm²,说明合金是抗氧化级;合金在1 200℃下循环氧化后,氧化层厚度和增厚量都明显增加,其抗氧化性能明显变差;在1 100℃下氧化后合金的维氏硬度基本不变,而经过1 200℃循环氧化后氧化层会出现起皮剥落,导致合金表面硬度下降。     

Inconel718合金高温氧化行为

为探究电渣重熔冶炼Inconel718合金过程中电极氧化机理,研究了Inconel718合金在1 150℃下的高温氧化行为。结果表明,在1 150℃下,Inconel718合金氧化动力学曲线遵循线性关系。在高温氧化期间,Cr和Ni等合金元素会快速氧化形成富Ni和Fe及Cr的Cr_2O_3、Fe_2O_3、3Cr_2O_3·Fe_2O_3和含Ni的尖晶石Cr_2O_3·NiO。随着氧化时间的增加,Ti元素发生氧化形成TiO_2,Ti元素向外扩散的同时在氧化层间形成孔隙,加速氧元素向基体内部扩散,进而加速了其他合金元素的氧化。     

Ni系低温钢的高温氧化行为研究

为研究Ni系低温钢的高温氧化行为,利用Setsys Evolution型高温同步热分析仪对Fe-3.5Ni和Fe-9Ni钢在700~1200℃的氧化行为进行了研究,采用电子探针(EPMA)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征了氧化物微观形貌和物相组成.结果表明:700~1200℃条件下氧化2h后,Fe-3.5Ni钢和Fe-9Ni钢的氧化增重曲线规律相似,相同氧化温度条件下,单位面积Fe-9Ni钢的增重量低于Fe-3.5Ni钢.随氧化温度的升高,试样表面依次出现团絮状、晶须状和不规则多边形状Fe₂O₃.氧化分为内氧化和外氧化,内、外氧化层厚度随氧化温度的提高逐渐增加,且900℃是两种钢外氧化层厚度发生突变的临界温度.内氧化层由FeNi₃和混合物(FeO+Fe₃O₄)组成,外氧化层由Fe₂O₃,Fe₃O₄和FeO组成,且外氧化层内包裹着尖晶石相NiFe₂O₄;随着Ni含量增加,NiFe₂O₄增多并形成连续的薄带.     

纯Fe在压应力下高温氧化行为研究

研究了纯Fe在500、650、800℃压应力下的高温氧化行为.通过热重分析(TGA)的方法分析了压应力对纯Fe氧化动力学的影响,应用光学显微镜(OM)及扫描电镜(SEM)观察了纯Fe高温氧化后的表面及截面形貌.氧化动力学曲线表明压应力增大了纯Fe的氧化速率,这与压应力对氧化膜结构的影响有关.在压应力下,氧化膜显示了多孔及裂纹等特征,大大增大了氧与氧化膜接触的面积.     

SPAH钢的高温氧化行为

SPAH钢在热轧过程中氧化不仅会影响到产品的表面质量还会影响到材料的收得率.在热轧温度范围733～1 333 K,对该钢进行了热轧试验,利用扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射等方式研究了其高温氧化行为.研究表明,当温度低于833 K时,钢的高温氧化非常轻微.在钢的温度低于1 133 K时,其表面氧化膜均比较致密.如果温度超过1 133 K,所形成的氧化膜松而脆,而且此时随着温度的升高,表面氧化速率显著增加.进一步数值分析表明,提高轧制过程中的冷却速率或提高轧制速度可以减少表面氧化.     

20g钢在高温下氧化行为的研究

通过20g钢分别在600℃,800℃高温条件下的氧化实验,用静态增重法测出氧化动力学曲线,其近似于三条斜率不同的直线,且随温度的增加氧化速率变大;对氧化膜进行X-Ray衍射,SEM以及能谱分析,结果表明,其氧化膜的氧化物为Fe3O4.O,呈针状及片状,且发现其氧化物晶粒开始形成的位置是随机的,氧化初期的氧化速率较大,随后趋于平缓,并且氧化一直从表层开始发生。     

钢表面化学气相沉积碳化硅及其高温腐蚀行为

研究了耐热钢表面化学气相沉积碳化硅的工艺．比较了耐热钢、碳化钛膜和碳化钛／碳化硅双层膜在O2 Br2 Ar气氛中的高温腐蚀行为，通过热力学分析，解释了腐蚀动力学现象．证明了在耐热钢表面被覆碳化钛／碳化硅双层膜可以大幅度提高其抗高温腐蚀能力。     

Sialon/SiC复相材料的高温氧化行为

研究了以粘土直接合成Sialon/SiC复相材料的氧化行为,以及Sialon相含量、氧化温度和氧化时间对氧化过程的影响·结果表明,Sialon/SiC复相材料的氧化速度与温度成正比、与时间的平方根成正比·Sialon相的抗氧化性优于SiC相·这种材料的氧化反应是一种钝化反应,具有较好的抗氧化性,Sialon相含量的增加能提高材料的抗氧化性·     

700MPa级高强钢水蒸气条件下的高温氧化行为

采用高温同步热分析仪(TGA)对高强钢的高温氧化行为进行了系统研究,分析了不同相对湿度条件下氧化质量变化规律,并采用场发射电子探针(EPMA)表征氧化铁皮厚度、截面形貌及元素分布,同时采用X射线衍射(XRD)分析氧化层的物相组成.实验结果表明,在1000℃的不同相对湿度条件下,氧化质量变化曲线由线性规律转变为抛物线规律...     

氧化物结合碳化硅复合材料的研究

通过对氧化物结合碳化硅复合材料中添加的氧化物种类和数量，以及烧结温度、试样尺寸的分析发现：氧化钙的加入有利于试样抗弯强度的提高；氧化硅的质量分数为0.5%时试样抗弯强度最高，达42.3MPa；最高烧结温度为1530℃时试样无晶粒长大现象，抗弯强度较高；试样的强度有明显的尺寸效应，尺寸越大，既试样的有效体积越大，则试样的断裂概率越大，抗弯强度越低。     

反应烧结碳化硅的显微组织

对不同生坯进行硅化处理后得到的反应烧结碳化硅的显微组织进行了研究。结果表明：选用α－ＳｉＣ＋Ｃ粉的混合物作为生坯，ＳｉＣ相的体积分数随生坯中ｗＣ的增加而增加，但过大的ＷＣ将使硅化后的试样出现残碳；选用碳毡作为毛坯，反应烧结碳化硅的显微组织特点是Ｃ／ＳｉＣ反应生成的碳化硅颗粒均匀细小，并呈线状分布在游离硅中，浸渍过树脂的碳毡硅化处理后的显微组织特点是反应生成的碳化硅颗粒粗大呈不均匀分布。Ｘ射线衍射结     

渗硅碳化硅材料的制备与性能研究

采用不同工艺制备渗硅碳化硅,分析了生坯密度、成型方法、颗粒级配等对制品结构及性能的影响.结果表明:恰当的生坯结构及合理的成型方法、烧成制度,是制备结构致密均匀、气孔率低、密度及强度高的渗硅碳化硅材料的关键.     

碳热还原制备碳化硅纳米线

以二氧化硅粉和竹炭粉为原料,在无催化剂的条件下,于1 400℃下用碳热还原制备了SiC纳米线.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析了该纳米线的形貌和化学组成,同时探讨了SiC纳米线的形成机理.结果表明,所制备的纳米线为β-SiC,纳米线直径为100～150 nm,长度可达数毫米.     

三叶形截面碳化硅纤维介电性能与吸波性能研究

对三叶形截面SiC纤维的介电常数，吸波性能与力学性能等进行了研究，三叶形碳化硅纤维的ε′，μ′，μ″值与圆形截面碳化硅纤维的基本相当，但ε″值却明显增大，约为圆形碳化硅纤维的30－60倍。三叶形碳化硅纤维为非磁性损耗材料，在不同烧成温度下，ε′，ε″和tanδ都随频率增大而减小，当烧成温度为1100摄氏度时，ε′和ε″随频率升高而降低的速度最为明显，其介电损耗角正切tanδ的值为最大，为1．73－1．93，纤维具备这样的频响特性，能较好地解决非磁性吸收剂吸波频带窄的缺点，在8－18GHz范围内三叶形碳化硅纤维表现出良好的吸波性能，在11．6－18．0GHz范围内，反射衰减小于－10dB，其中，13．9－18．0GHz范围内，反射衰减小于－15dB最大反射衰减约为－20dB，与相当当量直径的圆形纤维相比，三叶形碳化硅纤维的抗拉强度平均提高约30％。     

添加元素对反应烧结碳化硅导电特性的影响

研究了Ni、Mo和Al元素对反应烧结碳化硅导电特性的影响．试样通过室温、高温电阻率的测定和显微组织分析,可知在室温与高温下,加入Ni、Mo和Al均可明显降低反应烧结碳化硅的电阻率,随着Ni、Mo和Al加入量的增加,碳化硅的室温电阻率也下降．其中,Ni、Mo对反应烧结碳化硅电阻率的影响比Al大．在烧结过程中,Ni、Mo分别与液态Si反应,并在碳化硅粒子界面处生成Ni     

短SiC纤维增强玻璃陶瓷氧化行为的研究

文章研究了单向短切碳化硅纤维增强玻璃陶瓷复合材料的氧化行为。结果表明：复合材料氧化过程中氧的扩散与复合材料中气孔或纤维基体热匹配微裂纹有关,早期氧化造成碳化硅纤维－基体界面富碳层消失和非晶态ＳｉＯ２的形成,非晶态ＳｉＯ２向玻璃陶瓷基体的扩散形成纤维－基体的强结合,导致复合材料整体脆化,强度降低２。     

高能量密度等离子体表面微晶化对Fe_3Al高温氧化的影响

应用高能量密度等离子体对Ｆｅ３Ａｌ进行微晶化处理，在合金表面获得了晶粒尺寸介于１０～１００ｎｍ的微晶层。对比研究了铸态Ｆｅ３Ａｌ微晶处理前后在空气中１０００℃高温氧化的行为和规律，发现微晶化处理后，合金表面在氧化过程中形成了微晶氧化膜，极大地改善了氧化膜的塑性和粘附性，氧化速率显著降低，氧化动力学服从４次方规律。