Si3N4陶瓷超塑性的研究进展

综述了氮化硅及其复相陶瓷超塑性的研究进展，论述了Si3N4及Sialon陶瓷的超塑性变形机理、微观特性和断裂特性。在Si3N4和Sialon陶瓷的超塑性变形中，α→Si3N4（β′-Sialon)的相变以及β-Si3N4（β′-Sialon)的长大和晶界玻璃相的析晶引起的纤维强化，将影响Si3N4陶瓷超塑性的流变特性。晶界玻璃相的重新分布使Si3N4的变形由牛顿流变向剪切增厚转变。变形中的孔洞损伤和裂纹尖端的氧化引起裂纹的扩展，导致Si3N4的延伸率降低。     

宽带GaAs MMIC功率放大器的设计

概述了GaAs MMIC放大器的技术发展,探讨了功率单片的设计技术。介绍了一种S/C波段宽带GaAs MMIC功率放大器的设计与工艺制作情况。该芯片采用有耗匹配电路结构,利用HFET工艺制作,在3~6GHz频段内饱和输出功率达到3W,功率增益大于23dB,输入、输出驻波比均小于2.5:1,效率为18~25%。     

Si3N4陶瓷超塑性的研究进展

综述了氮化硅及其复相陶瓷超塑性的研究进展论述了Si3N4及Sialon陶瓷的超塑性变形机理、微观特征和断裂特性在Si3N4和Sialon陶瓷的超塑性变形中,α→βSi3N4(β′Sialon)的相变以及βSi3N4(β′Sialon)的长大和晶界玻璃相的析晶引起的纤维强化,将影响Si3N4陶瓷超塑性的流变特性晶界玻璃相的重新分布使Si3N4的变形由牛顿流变向剪切增厚转变变形中的孔洞损伤和裂纹尖端的氧化引起裂纹的扩展,导致Si3N4的延伸率降低     

Si3N4陶瓷材料的氧化行为及其氧化机理

采用氧化后再氧化的实验方法,通过对Si3N4陶瓷材料氧化行为的研究和氧化动力学的分析,讨论了Si3N4陶瓷材料的氧化机理.结果表明,Si3N4陶瓷材料的氧化行为表现为氧化增量随时间的变化服从抛物线规律:(ΔW)2=Kpt .提出了氧在氧化层中的向内扩散是Si3N4氧化过程中的控制步骤;并认为烧结添加剂或杂质等对Si3N4陶瓷材料氧化速度的影响,是通过改变氧化层的组成、结构,使氧在氧化层中的扩散速度发生变化而产生的.     

Si3N4/TiN纳米多层膜的超硬效应

采用磁控反应溅射工艺制备了Ｓｉ３Ｎ４／ＴｉＮ陶瓷纳米多层膜,运用Ｘ射线衍射、航向电镜和显微硬度仪等对纳米多层膜的微结构、应力状态和硬度进行测试。研究结果表明,Ｓｉ３Ｎ４／ＴｉＮ多层腹中,Ｓｉ３Ｎ４层为非晶态,ＴｉＮ层为晶态,Ｓｉ３Ｎ４／ＴｉＮ多层膜的显微硬度既受调制周期＾的影响,同时又与调制比有关,当调制比ｌｓｉ３Ｎ４／ｌＴｉＮ＝３和调制周期＾＝１２．０ｎｍ左右时,多层膜的显微硬度达到最大值,其数     

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陶疱与屯铝的无钎剂焊。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—SiC耐火材料的碱蚀动力学

对Ｓｉ３Ｎ４ｘ结合的ＳｉＣ的抗碱蚀机理进行了动力学实验研究，结果表明，其碱蚀过程受化学与扩散混合控制；碱蚀增重及残余强度与碱蚀时间呈１／２次幂函数规律变化；与温度分别与呈线性和二次幂函数规律变化，而其碱蚀增重速率及残强度变化速率均与时间呈－１／２次幂函数规律。     

Si3N4／SiCp复相陶瓷材料的研究进展

综述了ＳｉＣ闰弥散强化Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷材料的研究近况，根据Ｓｉ３Ｎ４和ＳｉＣ的不同烧结机理对Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料烧结机理以及ＳｉＣｐ的掺入对材料可烧结性的影响进行了理论上的探讨。将ＳｉＣｐ粒子的尺寸对Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料显微结构和力学性能的影响与材料可烧结性之间的关系进行了分析，通过比较热压Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料和Ｓｉ３Ｎ４／纳米ＳｉＣｐ复相陶瓷材料中ＳｉＣｐ一地     

碳化硅、氮化硅材料力学性能的研究

用电显微技术研究了纳米Si3N4-SiC复相陶瓷的显微结构，分析了显微结构与力学性能的关系。     

基于 CFX软件的氮化硅反应炉内热过程的数值模拟

利用大型商业软件CFX建立了高温氮化硅反应炉内温度场的数学模型,采用拟流体模型数值模拟炉内的层流流动,分析了氮气体积流量、各向异性散射和辐射特性等因素对温度场和产物质量浓度的影响.计算结果表明,为确保反应充分完全,预热段温度控制显得非常重要,而氮气体积流量起着决定性的作用;各向异性散射对径向温度、产物质量浓度有一定的影响;散射率对温度场影响很小;计算值与实验值相比较,误差在10%之内.     

叠氮化钠联合卤化铵燃烧合成氮化硅粉体

采用叠氮化钠作为固态氮化剂,同时以卤化铵作为活性稀释剂,通过对燃烧温度特征曲线和燃烧产物相组成的分析,研究了两者的协同作用对于燃烧合成氮化硅粉体的影响. 研究结果表明:叠氮化钠和卤化铵的热分解可增加硅粉内部孔隙率和氮气渗透性,也能为Si-N反应提供内部氮源. 叠氮化钠和卤化铵均可作为Si-N反应的催化剂,可促进硅粉向氮化硅的氮化转变. 叠氮化钠联合卤化铵的使用能够有效地降低燃烧温度,使燃烧反应以低温模式进行,有利于α-Si3N4的生成. 随着反应物中叠氮化钠含量的增多,燃烧产物中α相氮化硅含量也相应地有所提高.     

蒸馏水润滑下Si3N4—白口铸铁摩擦面上表面膜的分析

在环－块磨损试验机上考察了蒸馏水润滑下Ｓｉ３Ｎ４分别与白口铸铁和碳钢（作对比用）配副的摩擦磨损特性．在ＳＥＭ下观察了白口铸铁磨面表面膜的形成过程，用ＸＰＳ、ＦＴＩＲ和ＸＲＤ分析了表面膜的成分、组成与结构，并对其形成机理进行了探讨．结果表明，Ｓｉ３Ｎ４在水润滑下摩擦时磨面上发生了氧化和水解反应：当Ｓｉ３Ｎ４与白口铸铁配副时，由于铸铁中碳化物的剥落而形成剥落坑，Ｓｉ３Ｎ４磨屑嵌入剥落坑并氧化和水解，其反应产物富集于剥落坑中，脱水聚合后形成硅胶，从而在磨面形成具有一定厚度和面积的含硅胶的表面膜，表面膜的形成保护了陶瓷和铸铁磨面，使其变得很光滑，从而使摩擦系数降至０．０２，并使系统磨损率几乎接近于零；当Ｓｉ３Ｎ４与碳纲配副时，由于碳钢没有能力富集Ｓｉ３Ｎ４的氧化和水解产物，故磨面不能形成有效的表面膜，所以其摩擦系数仍然较高，且系统磨损率亦较大     

缓蚀剂对蒸馏水润滑下灰铸铁摩擦学特性的影响

Ｎａ２ＳｉＯ３、Ｎａ２ＭｏＯ４、（ＮＨ２）ＮＳ和（ＮａＰＯ３）６ ４缓蚀剂对灰铸铁在蒸馏水中的腐蚀,有不同程度的减缓作用,其中Ｎａ２ＳｉＯ３在浓度为０．０１￣０．１ｍｏｌ／Ｌ的范围内,同不加任何缓蚀剂的蒸馏水相比,能明显降低灰铸铁的腐蚀速率。经过磨损试验发现,在加有Ｎａ２ＳｉＯ３的蒸馏水的润滑下,Ｓｉ３Ｎ４－灰铸铁摩擦副优异的摩擦学性能没有受到影响,在磨程达２ｋｍ以后,摩擦系数降为０．０２￣０．０     

自蔓延法制备Si3N4粉时的氮气压力

探讨了硅粉在普通氮气和高纯氮气中的高温自蔓延合成反应过程,分析了稀释剂、氮气纯度与压力、成型坯体的气孔率等工艺参数对硅粉自蔓延过程的点火、最高燃烧温度及产物特征的影响.从热力学、动力学及Si3N4热分解过程几个方面分析了低氮气压力下燃烧合成Si3N4的可行性.研究结果表明:只要最高燃烧温度不高于相应氮气压力下Si3N4的热分解温度,就可以用SHS方法合成Si3N4;并在氮气压力为0.6～2.6 MPa时.以纯硅粉为起始原料燃烧合成出游离硅含量小于O.5％,β与α相混合,粒度为1～2 μm的Si3N4粉末;低氮气压力下硅粉的自蔓延合成反应,必须要引入Si3N4稀释荆,压坯气孔率控制在0～70％,否则反应不能进行;体系最高燃烧温度随着氮气压力和压坯气孔率的增加而升高;所需的最低氮气压力随硅粉粒度增大而提高;产物形态沿圆柱样径向有差异,由外到里β—Si3N4相明显增加.     

B4C改性酚醛树脂对Si3N4的高温粘接性能

以酚醛树脂为基体,加入B4C作为改性填料制备出高温粘结剂,并对Si3N4陶瓷进行粘接.在300～800 ℃温度范围内对Si3N4陶瓷粘接试样进行热处理,并测试了不同温度热处理后的室温剪切强度.结果表明,经过700～800 ℃热处理后,粘结剂表现出较为理想的粘接性能,剪切强度测试结果为Si3N4陶瓷基体破坏.利用扫描电镜研究了粘接试样的断面形貌及胶层结构特征.研究表明,在高温热处理过程中,B4C改性填料发生了复杂的物理、化学变化,通过B4C与树脂挥发分之间的改性反应,有效提高了酚醛树脂热解后的残炭值,进而改善了粘接胶层结构的高温稳定性;纤维状物质的形成与B2O3颗粒的细化,有助于提高粘接胶层的连接强度.     

Rapid synthesis of MoSi2-Si3N4 nanocomposite via reaction milling of Si and Mo powder mixture

The nanocomposite of MoSi2-SiaN4 （molybdenum disilicide-silicon nitride） was synthesized by reaction milling of the Mo and Si powder mixture. Changing the processing parameters led to the formation of different products such as a- and B-MoSi2, SiaN4, Mo2N, and M05Si3 at various milling times. A thermodynamic appraisal showed that the milling of Moa2Siss powder mixture was associated with highly exothermic mechanically induced self-sustaining reaction （MSR） between Mo and Si. The MSR took place around 5 h of milling led to the formation of a-MoSi2 and the reaction between Si and N2 to produce Si3N4 under a nitrogen pressure of 1 MPa. By increasing the nitrogen pressure to 5 MPa, more heat is released, resulting in the dissociation of Si3N4 and the transformation of a-MoSi2 to β-MoSi2. Heat treatment was also performed on the milled samples and led to the formation of Mo2N and the transformation of a-MoSi2 to β-MoSi2 at the milling times of 10 and 40 h, respectively.     

MgO/Si3N4复合材料表面致密层的形成机理

研究发现MgO/Si3N4复合材料具有自阻碍氧化的性能,氧化时其表面能自发生成一层阻碍进一步氧化和提高抗侵蚀的致密层,添加Al,Si可以加厚、加宽致密层.在此基础上,研究了无添加剂和添加Al,Si的致密层的形成机理、组成和结构.提出转换氧分压为衡量气态氧化物SiO和Al2O的逸出标准,并确定气态的SiO或Al2O可以在氧化层内部生成以及由于它们在表面的再氧化和反应使表层内形成了致密层的机理.