自蔓延高温合成β-Si3N4棒晶

以MgSiN2作为生长助剂自蔓延高温合成β-Si2N4棒晶,并对其生长机理进行探讨.结果表明,添加少量MgSiN2以制备出高长径比β-Si2N4棒晶,而过多的MgSiN2不利于β-Si3N4棒晶生长.自蔓延燃烧过程中,MgSiN2与原料表面的氧化硅形成Mg-Si-O-N液相,促使β-Si2N4以气-液-固机理快速生长.     

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。     

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.     

LMTO方法在β—Si3N4能带结构和静态性质研究中的应用

用ＬＭＴＯ－ＡＳＡ方法和局域密度泛函理论，从第一原理计算了晶体结构复杂的β－Ｓｉ３Ｎ４的电子能带结构、晶体的总能－体积曲线，由总能－体积曲线球得晶体的平衡晶格数ａ１、体模量Ｂ０和结合能Ｅｃｏｈ，引用Ｌｏｗｄｉｎ微扰法减少计算工作量，计算结果与准确性较高的从头算赝势法的计算结果基本相符。本计算量比从头算赝势法少得多，仅用７４阶久期方程，便获得合理的结果。     

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。     

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     

烧结工艺对Si3N4陶瓷显微结构及性能的影响

文章研究了烧结温度、时间对Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料显微结构与性能的影响，微观结构与断裂韧性、抗弯强度的关系．结果表明：在一定烧结温度下，随保温时间增加，材料体积密度、β相相对含量增加，断裂韧性显著提高，使相变过程滞后，并在试样断口上发现了明显的棒状组织拔出和折断痕迹，保温时间一定时，存在最佳烧结温度     

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。     

常压烧结Si3N4陶瓷的阻力（R—曲线）特性

文章利用压痕微裂纹法测试了３种Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷的Ｒ曲线．结果发现：添加Ｙ２Ｏ３和Ａｌ２Ｏ３的Ｓｉ３Ｎ４材料（１号）具有明显上升的Ｒ曲线；添加ＺｒＯ２的材料（２号）次之；添加ＡｌＮ的材料（３号）的Ｒ曲线变化幅度最小．并结合断口形貌分析发现，材料的Ｒ曲线行为与其微观结构密切相关．     

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     

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     

ZrO2对Si3N4陶瓷烧结性能的影响

对添加ＺｒＯ伯Ｓｉ３Ｎ４陶瓷烧结性能的研究表明，一方面ＺｒＯ２可作为一种烧结助剂，促进液相烧结；另一方面它也以四方相形式弥散分布于Ｓｉ３Ｎ４晶粒间，以提高材料的强韧性，试验结果表明：常压烧结下，ＺｒＯ２的质量分数为０．１８时，材料强韧性最好。     

Si_3N_4－MgO－CeO_2陶瓷烧结过程中MgO的自动析晶

作者首次发现了Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２系陶瓷在烧结过程中玻璃相自动析晶这一独特现象．对于Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２系陶瓷在１４５０℃，ＭｇＯ－ＣｅＯ２就会与Ｓｉ３Ｎ４颗粒表面的ＳｉＯ２反应形成硅酸盐液相，冷却后则成为玻璃相保留在烧结体中；当烧结温度高于１５５０℃时，作者发现，ＣｅＯ２仍留在玻璃相中，但ＭｇＯ会自动析晶出来，其结果是大大减少了烧结体中严重影响其高温性能的玻璃相的含量，对于提高烧结氮化硅陶瓷的高温性能有重要作用     

Si3N4陶瓷的凝胶注成型工艺

研究了微米级Si3N4粉的凝胶注成型工艺,系统地分析了引了剂、单体及交联剂等对坯体性能的影响。研究结果表明,当引发剂（APS）的质量分数w(APS)达到2％,单体与交联剂质量分数的比值在10％－30％,且溶液中有机单体的质量分数w(T）为20％时,坯体性能最佳,其强度最高可达40MPa。否则,坯体内部的有机网络不均匀,将导致坯体性能的下降。     

GaAs MMIC钝化层介质Si3N4的可靠性评价

在斜坡电压应力条件下对GaAsMMIC介质层Si3N4的击穿特性进行了测试,探讨了电容面积、周长以及斜率对与时间有关的介质击穿（TDDB）特性的影响．实验结果表明,电容面积越大,周长越长,介质中的缺陷就越多,其击穿电压也就越低,可靠性越差．根据TDDB线性电场模型,采用不同斜率的斜坡电压应力测试数据预测了正常工作电压下的Si3N4寿命．与温度加速实验相比,文中所提方法快速、成本低廉．     

Si3N4陶瓷齿轮的电火花珩齿工艺研究

为实现氮化硅陶瓷齿轮的电火花加工新工艺,将氮化硅齿轮的加工采取电火花线切割及电火花珩齿工艺,并研究了该工艺的规律性及其工装特点。结果表明该工艺有效可行。