SiC涂层制备工艺对碳纤维抗氧化性的影响

采用先驱体浸渍裂解(PIP)法,在碳纤维表面制备了SiC涂层.研究了涂层制备工艺对编织体抗氧化性能的影响.结果表明,经质量分数为10%的聚碳硅烷(PCS)溶液循环浸渍裂解所得样品的抗氧化性能最佳,950℃保温30 min,该样品仍有30%的剩余,较原始碳纤维的完全失重温度提高了300℃.对SiC/碳纤维等温条件下氧化反应的动力学研究表明,材料的等温氧化反应在低温阶段(450~550℃)为扩散和反应共同控制,在高温阶段(550~700℃)为反应控制.基体材料的非等温氧化过程呈现自催化特征.     

C（^3Pg）＋SiO（X^1∑^＋）体系的反应碰撞轨迹

使用经典轨迹法研究了反应C（^3Pg）＋SiO（X^1∑^＋,V=0,J=0）碰撞轨迹．碳化硅合成反应C（^3Pg）＋SiO（X^1∑^1,V=0,1;J=0）→SiC（X^1∑^1）＋O（^3Pg）存在阈能,反应截面存在一个极大值和最佳反应能量．在SiC最佳产率区,通过反应物的振动激发并不能使SiC产率明显提高,基态下SiC合成反应的最佳能区为该反应的最佳产率区．     

粉末冶金制备Ti3SiC2的研究进展

兼有金属和陶瓷性能的Ti3SiC2是一种三元层状碳化物材料,既有象陶瓷那样的高温性能,又有类似金属的导热性和导电性,应用前景十分广阔。机械合金化和反应烧结是制备Ti3SiC2的重要方法。文中介绍了Ti3SiC2结构、性能,以及制备Ti3SiC2的一些粉末冶金方法。     

溶胶-凝胶工艺对SiC粉体形貌的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)和活性炭为原料,采用溶胶-凝胶法制备SiC前驱体,经1 400~1 600℃高温碳热还原反应合成了纯度较高的-βSiC粉体,这种粉体是由颗粒和晶须组成的混合物.通过前驱体的热重(TG)-差热(DSC)曲线分析了前驱体的热分解过程,通过X射线衍射(XRD)曲线分析了不同合成温度下的产物组织结构,并研究了无水乙醇(EtOH)与正硅酸乙酯的体积比和氨水浓度对产物形貌的影响,初步探讨了SiC颗粒和晶须的形成机理.     

SiC/铸铁基复合材料结合界面

利用金相显微镜、扫描电镜和图像分析仪等检测手段,研究了离心渗铸铁基陶瓷颗粒复合材料的结合界面。结果表明:粒子在基体中分布均匀,粒子含有率可达23％—32％;粒子与基体界面无元素富集,无反应产物,但加热至 900℃,保留 180 min后,SiC 开始有少量分解,Si 向基体方向扩散,C 在粒子周围富集;复合材料比基体材料耐磨性提高 40倍。     

H2表面处理形成Al/n型6H-SiC欧姆接触及其退化机制

作者通过氢气表面热处理，获得了具有较好特性的Al／n—6H—SiC欧姆接触．在这种H2处理后的SiC表面，可以直接通过蒸铝(Al)形成欧姆接触，而无须进行退火处理．该方法也适用于低掺杂外延层上的欧姆接触．XPS测试表明，这种欧姆接触是在400℃以上的退化时，由Al及6H—SiC中的Si元素互扩散所致．     

高温煅烧下碳化硅质耐火板上的煤灰结渣特性

采用扫描电镜、能谱分析仪和X线衍射仪等对高温煅烧下煤灰在SiC耐火板上的煅烧渣样进行测试,并分析渣样的形貌、渣样成分及与SiC质耐火板之间的高温黏结结渣特性.研究结果表明:随着温度的升高,熔渣碱性金属氧化物的均匀成核结晶增强,促进耐火板表层SiO2保护膜解体,加速SiC在熔渣中扩散,这使得灰渣对SiC质耐火板的黏结作用在初始变形温度处最强,相应的结晶度最小,为49.68％.     

SiC窑具材料浸渍AlPO4溶液对材料抗氧化性的影响

采用浸渍AlPO4饱和溶液的方法 ,使SiC窑具材料气孔被填充 ,气孔率降低 ,阻碍O2 的扩散 ,能增加窑具材料的抗氧化性 .结果表明 ,浸渍次数增加 ,氧化速度减少 ,其中浸渍 1次和 4次的氧化速度常数分别为2 .92× 10 -8和 2 .69× 10 -8,均符合金斯特林格方程 .浸渍 2次和 3次主要形成Al4(SiO4) 3的反应占优势 ,不符合金斯特林格方程 .     

改性造纸黑液中SiO2对冶金炉料高温稳定性影响的研究

在利用造纸黑液中木质素合成耐火材料粘接剂的过程中，黑液中SiO2及其它有机物的存在可以改善耐火材料的高温性能及力学性能，这主要是受生成SiC多少的影响，红外图谱表明，材料的内外部SiC的生成量的多少明显存在差异，其又受生成SiC的中间过渡相SiO(g)及其它气体的多少与扩散速度所决定。     

SiC涂层化学气相沉积过程的数值模拟

根据化学气相沉积法的工艺特点,对C/C复合材料SiC涂层的制备过程进行了数学建模和有限元模拟,得出了反应器内以及试样表面反应物浓度的变化规律,并且获得了反应器内反应物浓度与沉积产物间的关系.结合实验分析,验证了SiC涂层晶粒尺寸的变化和沉积形貌的演变是由于反应气体浓度分布随位置变化造成的:沿着反应气体流动的方向,反应物浓度逐渐降低,沉积得到的SiC晶粒尺寸逐渐减小,沉积形貌由堆积岛状到颗粒状再到晶须状逐级演变.     

SiC材料的工业制备方法及其进展

介绍了工业制备SiC的各种方法和近年来国内外生产SiC的新工艺及机械法制备SiC粉体技术。指出未来工业制备SiC材料的发展应侧重于对传统的Acheson冶炼工艺进行改进；扩大制备SiC材料的新工艺的生产规模；研究发明用廉价原料制备高性能的新型SiC材料的方法以及研究超细粉碎及分级技术制备多种SiC产品等。     

沉积位置对化学气相沉积SiC涂层微观组织的影响

利用化学气相沉积法在C／C复合材料表面制备了SiC涂层，并借助扫描电子显微镜和X射线衍射等手段对不同位置沉积产物的微观形貌、相组成以及厚度进行了测试，推导出了沉积位置与反应气源过饱和度的定性关系，分析了反应气源过饱和度对SiC涂层形貌、晶粒尺寸以及涂层厚度的影响．研究结果表明：沿着沉积炉内气体流动的方向，反应气源的过饱和度逐渐降低，沉积所得pSiC涂层形貌由颗粒状向须状转变，晶粒尺寸与涂层厚度逐渐减小。     

SiC/M-Al金属间化合物界面固相反应研究进展

SiC/M(M=Ti,Ni,Fe)-Al金属间化合物界面固相反应的研究是材料科学领域内一个重要的理论研究课题。SiC/M-Al界面固相反应及界面状态决定着SiC/M-Al固相扩散焊接件及SiC/M-Al基复合材料的力学性能和使用性能。文章就近年来SiC/M-Al界面固相反应的研究成果进行综述,包括反应热力学与相平衡分析,反应层的组成与结构以及反应动力学与反应微观机制;并就目前研究的不足以及如何改进提出了一些看法。     

SiC纳米材料制备及应用

综述了近年来在高新技术领域发展起来的SiC纳米粉体、SiC纳米晶须、SiC同轴纳米电缆的制备方法及其应用,并对一些新型的制备方法进行了重点介绍。指出,目前SiC纳米材料制备方法虽然多样,但都规模小,成本高,还难以实现大规模生产;SiC纳米材料性能优于传统的SiC材料,能够达到高新技术领域的严格要求,具有更为广泛的用途。     

SiC/SiC复合材料疲劳与蠕变性能研究进展

随着航空航天领域对长时抗氧化及可重复使用高温材料提出日益迫切的需求，SiC/SiC复合材料正成为当前的研究热点。总结了近年来SiC/SiC复合材料疲劳及蠕变性能方面的研究进展，综合分析了温度、载荷、频率及燃气环境对疲劳性能的影响，以及纤维类型、温度与载荷、频率和基体类型等对蠕变性能的影响。     

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·     

机械合金化改善反应合成Ti3SiC2的条件

为改善Ti3SiC2的合成条件，利用机械合金化的方法处理原料粉末，并与通常采用的原始粉末直接混合粉末进行比较分析。结果表明，机械合金化有助于合成Ti3SiC2。根据DTA曲线确定合理的烧结工艺，对合成产物进行的XRD、断口的SEM以及EDAX分析，进一步证实了机械合金化粉末可以在较低的温度下(温度降低25℃)、较短的时间(时间缩短20％)内通过反应合成得到Ti3SiC2。     

不同压力下Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能研究

采用反应烧结技术制备了Ti3SiC2陶瓷.利用环盘摩擦磨损试验机,研究了压力(载荷)对反应烧结Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能的影响.试验在环盘摩擦试验机上进行,以低碳钢为对摩体,温度为25℃,相对湿度为23%~25%,滑动时间为0.5 h,滑动速度为0.5 m/s,法向压力为20~60 N.试验结果表明:随着压力的增大,Ti3SiC2陶瓷的干摩擦因数和磨损率均呈现先增加后降低趋势,干摩擦因数正压力为30 N时最大,而磨损量则在压力为40 N时最大.利用扫描电镜分析了压力对Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能的影响,探讨了其摩擦磨损机理:当压力较小时,磨损以磨损表面发生流变和Ti3SiC2粒子脱落造成的磨粒磨损为主;当压力超过40 N时,则以氧化膜的轻微划痕和轻微黏着磨损为主.     

两步包埋法制备C/C复合材料SiC/Cr-Al-Si涂层研究

采用两步包埋法在碳/碳复合材料表面制备了SiC/Cr-Al-Si涂层.采用XRD、SEM和EDS分析了涂层的物相组成、微观结构及断面元素分布,测试了双涂层碳/碳复合材料试样在1 500℃静态空气中的抗氧化性能.结果表明:SiC/Cr-Al-Si涂层主要由SiC、AlCr2Si及Al4Si2C三相组成,厚度约为120μm,无穿透性裂纹;与一步包埋法所得SiC涂层相比,SiC/Cr-Al-Si涂层碳/碳复合材料试样的抗氧化性能有所提高,该涂层试样氧化12 h后的失重不超过5%.两步包埋法所得SiC/Cr-Al-Si涂层表面存在微裂纹,并且包埋过程易于使Cr-Al-Si合金成分扩散到SiC涂层内部,从而无法形成内SiC涂层、外Cr-Al-Si涂层的双层涂层结构,降低了Cr-Al-Si合金涂层对C/C复合材料基体的高温氧化保护效果.     

SiC材料的工业制备方法及其进展

介绍了工业制备SiC的各种方法和近年来国内外生产SiC的新工艺及机械法制备SiC粉体技术.指出未来工业制备SiC材料的发展应侧重于对传统的Acheson冶炼工艺进行改进;扩大制备SiC材料的新工艺的生产规模;研究发明用廉价原料制备高性能的新型SiC材料的方法以及研究超细粉碎及分级技术制备多种SiC产品等.