纳米Si3N4对反应烧结Si3N4结合SiC材料的影响

利用反应烧结机制 ,在 14 5 0℃制备了 Si3N4结合 Si C材料 ,研究表明 ,在引入微量纳米 Si3N4粉后 ,材料的力学性能得到明显提高 ,材料的组织也更加致密和均匀。通过 X-ary、扫描电镜等技术手段分析表明 ,由于纳米 Si3N4粉的高表面能、高活性以及颗粒小等特点 ,加大了反应生成的 Si3N4在纳米 Si3N4上沉积的几率 ,增大了氮化率 ,效果显著     

纳米Si3N4晶须/PVA杂化膜的制备及性能研究

文章以氮化硅(Si3N4)纳米晶须为增强材料,聚乙烯醇(PVA)为基体聚合物,制备了纳米Si3N4晶须/PVA杂化膜,并采用电子万能试验机、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对杂化膜的力学性能、形态结构以及热性能进行了分析。研究结果表明:PVA杂化膜的力学性能是由2个方面因素共同作用的,即纳米Si3N4晶须具有较好的增强作用;热处理明显地提高了PVA分子间以及PVA分子与纳米Si3N4晶须之间的结合作用力,从而提高了杂化膜的力学性能。该研究结果对于PVA膜结构与性能关系研究有一定的参考价值。     

金属钼表面MoSi2/Si3N4涂层的氧化性能研究

在金属钼表面分别制备了MoSi2涂层和MoSi2/Si3N4涂层,利用SEM和XRD分析研究了涂层的微观结构和物相组成,并比较了涂层在1 450℃大气环境下的抗氧化性能.结果表明:两种涂层与基体结合好且均匀致密;MoSi2涂层钼氧化16 h后出现贯穿裂纹,破坏了SiO2保护膜的连续性,导致涂层失效;Si3N4相的引入可明显改善MoSi2基涂层钼的高温抗氧化性,其抗氧化时间达76 h.     

金属氧化物在Si3N4陶瓷烧结中的使用现状

Si₃N₄陶瓷具有较高的热导率、良好的耐磨性和耐腐蚀性,高温强度高,且高温稳定性和抗热冲击性好,作为结构材料在机械工业,电子工业和化学工业中广泛应用。由于Si₃N₄陶瓷烧结温度过高,无法在工业生产中大量使用,为了降低其烧结温度、改善烧结致密度和强度等性能,在烧结过程中经常使用烧结助剂。综述了国内外金属氧化物作为烧结助剂在Si₃N₄陶瓷烧结中的研究现状,提出了其烧结过程中存在的问题。     

Si3N4的结构状态对放电等离子烧结制备Sialon陶瓷的影响

以纳米非晶-Si3N4、微米α-Si3N4、微米AlN、纳米Al2O3和纳米Y2O3为初始原料,采用放电等离子烧结工艺制备了Sialon陶瓷。通过调整配方中Si3N4对应原料的种类,研究了不同结构的Si3N4对合成Sialon陶瓷的影响。通过XRD和SEM对试样的物相和显微结构进行了表征,同时测试了试样的体积密度、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度。实验结果表明,配方中的Si3N4全部采用α-Si3N4,经SPS烧结后可获得α/β-Sialon陶瓷,当用纳米非晶-Si3N4逐步替换α-Si3N4时,所合成的Sialon陶瓷中的α-Sialon晶相的相对含量减少;当全部采用纳米非晶-Si3N4时,则试样中仅含有β-Sialon相。     

激光功率对激光选区烧结制备多孔Si3N4陶瓷性能的影响

针对现有激光选区烧结技术多使用高分子黏结剂,存在素坯易坍塌、烧结时间长等问题,提出使用无机黏结剂,为改善陶瓷坯体烧结质量提供新方法．以Si₃N₄聚空心微球为原材料,纳米Al N为无机黏结剂,Al₂O₃和Y₂O₃为烧结助剂,采用激光选区烧结技术直接成形多孔Si₃N₄陶瓷,并分析了激光功率对多孔Si₃N₄陶瓷微观结构及力学性能的影响．结果表明：随着激光功率的增加,陶瓷素坯中Si₃N₄聚空心微球表面的“绒毛”结构减少;在高温烧结过程中,纳米Al N促进了共晶液相的产生,断裂方式从沿球断裂转变为穿球断裂;Si₃N₄聚空心球陶瓷的相对密度与抗弯强度随着激光功率的增大呈现先升高再降低的趋势;当激光功率为8 W时,1 800℃烧结后的多孔Si₃N₄陶瓷获...     

Si3N4陶瓷与铝的辉光钎焊

利用化学镀工艺使陶瓷表面金属化,进而采用辉光钎焊的方法实现了Si3N4陶瓷与纯铝的无钎剂钎焊.对接头的微观结构、接头中金属间化合物的行为及防止措施进行了分析和探讨.     

Si3N4-MgO-CeO2陶瓷烧结过程中的致密化与相变

Silicon nitride ceramics show great potential for wide applications. It is difficult to densify silicon nitride due to its covalent nature of bonding. A new sintering aid with combination of MgO and CeO₂ was used in the present study. The effects of MgO-CeO₂ on densification and phase transformation during sintering of Si₃N₄ were discussed. For Si₃N₄-MgO-CeO₂ ceramics,a lot of liquid phase existed at 1450℃,and densification process took place rapidly from 1550℃ to 150℃;the phase transformation from α-Si₃N₄ to β-Si₃N₄ took place rapidly from 1550℃ to 1660℃,the phase transformation process lags behind the densification process. The nonpressure sintered Si₃N₄-MgO-CeO₂ ceramics achieved a bending strength of 948MPa. MgO-CeO₂ can be considered as an effective sintering aid for Si₃N₄.     

Fe包覆Si3N4金属陶瓷相反应热力学分析

研究非均相沉淀-热还原法制备Fe包覆α-Si3N4复合粉末常压烧结界面反应特性,并进行热力学分析.研究结果表明:在1 600℃下烧结时,α-Si3N4部分转变为β-Si3N4,Fe相消失,转而生成FeSi化合物;在1700℃下烧结时,α-Si3N4基本转变为β-Si3N4,FeSi化合物消失,Fe相重新出现;在烧结过程中,FeSi化合物或Fe晶粒发生明显长大,呈圆球状分布在Si3N4晶粒之间,实验结果可通过热力学分析进行解释.     

Design,preparation,and structure of particle preforms for Si3N4(P)/Si3N4 radome composites prepared using chemical vapor infiltration process

A particle preform was designed and prepared by conglomerating and cold-pressed process, which was condensed by chemical vapor infiltration (CVI) process to fabricate silicon nitride particles reinforced silicon nitride composites. The conglomerations are of almost sphericity after conglomerated. There are large pores among the conglomerations and small pores within themselves in the preform according to the design and the test of pore size distribution. The pore size of the preform is characterized by a double-peak distribution. The pore size distribution is influenced by conglomeration size. Large pores among the conglomerations still exist after infiltrated Si₃N₄ matrix. The conglomerations, however, are very compact. The CVI Si₃N₄ looks like cauliflowershaped structure.     

含有定向排列颗粒的氮化硅陶瓷各向异性研究

通过添加α-Si3N4晶须,利用流延成型和热压烧结技术制备含有定向排列颗粒、各向异性的Si3N4陶瓷。研究α-Si3N4相在流延膜及烧结块体中的分布状态,并通过XRD、SEM和力学性能对流延膜和烧结块体的各向异性进行表征。结果表明,1 550℃下烧结制备的块体T(与流延方向平行的平面)、N(与流延方向垂直的平面)、P(侧面)三个面的I(210)/I(102)值与等轴状α-Si3N4粉体的相应值比较,其中T面的值较大,N面和P面的值较小;在T面的显微结构中存在平行于流延方向排列的大颗粒;试样不同面的力学性能(断裂韧性和抗弯强度)中,T面最好,P面次之,N面最差;I(210)/I(102)值、显微结构、力学性能测试结果表明所制备的氮化硅陶瓷存在各向异性。     

粉末注射成形制备Si3N4颗粒增强316L不锈钢

以多组元水溶性黏结剂为黏结剂,采用粉末注射成形工艺成功制备出了Si3N4颗粒增强316L不锈钢复合材料.研究表明:以聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和硬脂酸(SA)为主要成分的水溶性黏结剂表现出较好的水溶脱脂性能,注射坯在蒸馏水中脱脂6 h后,黏结剂总脱除率约为55%,其中PEG的脱除率约为78.6%;复合材料经烧结后组织均匀致密,性能良好,其致密度、硬度和拉伸强度分别为97.5%、HRB 81.7和620 MPa,其硬度和拉伸强度分别比采用石蜡基黏结剂制备的PIM--Si3N4增强316L不锈钢复合材料提高5%和20.4%.     

二维磁性NbSi2N4-WSi2N4-NbSi2N4异质结的光生电流效应

采用量子输运方法研究了二维(2D)磁性NbSi₂N₄-WSi₂N₄-NbSi₂N₄面内异质结的光生电流效应.该异质结具有C2v非空间反演对称性,在可见光范围内,用线偏光垂直及倾斜照射时,均能激发显著的光生电流效应,产生自旋极化且偏振敏感的光电流.光电流与偏振角(θ)和入射角(α)均为余弦依赖(cos(2θ),cos(2α))关系.两种照射方式下均能产生纯自旋流及完全自旋极化的光电流.在垂直照射时,能取得完美的自旋阀效应.这些结果表明,二维磁性NbSi₂N₄-WSi₂N₄-NbSi₂N₄异质结在低能耗自旋电子学及低维光电探测领域具有应用潜力.     

关于用八田数修正Si3N4陶瓷水解 反应过程中的传质系数k0c的讨论

基于Whitman的薄膜理论,提出了计算Si