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Si粉特性对反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷的强韧性及介电性能的调控作用
1
作者
张电
王钰
+2 位作者
杨晓凤
刘璇
马茸茸
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期62-67,共6页
Si_(3)N_(4)多孔陶瓷具有优异的力学性能、介电性能、热学性能和化学稳定性等,特别适用于高温、大载荷、强侵蚀环境下的宽频透波材料。反应烧结Si3N4多孔陶瓷在性能、工艺和成本方面优势显著,原料Si粉特性显著控制着其物相、显微结构、...
Si_(3)N_(4)多孔陶瓷具有优异的力学性能、介电性能、热学性能和化学稳定性等,特别适用于高温、大载荷、强侵蚀环境下的宽频透波材料。反应烧结Si3N4多孔陶瓷在性能、工艺和成本方面优势显著,原料Si粉特性显著控制着其物相、显微结构、力学和介电性能。本文以不同粒径和纯度的Si粉为原料制备注凝成形、反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷。结果表明,双粒径配料使素坯产生紧密堆积效应,其遗传并进一步演化出两级显微组织强韧化机制,双粒径配料5&45μm时的弯曲强度和断裂功获得最大值109.94 MPa和990.74 J/m^(2)。该值分别比单粒径配料5和45μm时的值提高了111.42%、25.97%和46.55%、20.46%;介电常数和介电损耗分别约为4.20和0.007。注凝成形、反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷可以兼顾力学性能和介电性能,适用于透波罩等异形、大尺寸构件。
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关键词
Si_(3)N_(4)多孔陶瓷
SI粉
注凝成形
紧密堆积
强韧化
介电性能
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职称材料
铁尾矿及其反应烧结多孔陶瓷的制备与性能研究
被引量：
5
2
作者
吴松泽
周洋
+3 位作者
李润丰
刘晓倩
李翠伟
黄振莺
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1193-1199,共7页
为拓展铁尾矿的资源化利用途径,本研究分别以细颗粒高硅铁尾矿、铁尾矿+石墨粉以及铁尾矿+石墨粉+碳化硅粉为原料,采用泡沫注凝成形-常压烧结、泡沫注凝成形-反应烧结和模压成形-反应烧结工艺制备了铁尾矿多孔陶瓷和三种以碳化硅为主晶...
为拓展铁尾矿的资源化利用途径,本研究分别以细颗粒高硅铁尾矿、铁尾矿+石墨粉以及铁尾矿+石墨粉+碳化硅粉为原料,采用泡沫注凝成形-常压烧结、泡沫注凝成形-反应烧结和模压成形-反应烧结工艺制备了铁尾矿多孔陶瓷和三种以碳化硅为主晶相的多孔陶瓷。通过DSC-TG和XRD分析,研究了铁尾矿自身的烧结过程以及铁尾矿与石墨之间的碳热还原反应烧结过程,对比分析了四种多孔陶瓷材料的孔隙率、压缩强度、热导率等性能。结果表明,以铁尾矿为原料可制备具有较高孔隙率(87.2%)、压缩强度(1.37 MPa)和低热导率(0.036 W/(m·K))的铁尾矿多孔陶瓷,它是一种高效保温隔热材料;利用铁尾矿与石墨之间的碳热还原反应可获得碳化硅多孔陶瓷,其热导率显著提高,但强度偏低;而在原料中加入部分碳化硅,可以明显改善多孔陶瓷的压缩强度,获得具有高孔隙率(91.6%)、较高压缩强度(1.19 MPa)和热导率(0.31 W/(m·K))的碳化硅多孔陶瓷,它可作为轻质导热材料或复合相变材料的载体使用;与泡沫注凝成形工艺相比,采用模压成形工艺制备的碳化硅多孔陶瓷虽然孔隙率有所降低(79.3%),但热导率得到显著提升(1.15 W/(m·K)),同时原料和生产成本大幅降低,有利于实现产品的工业化生产。
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关键词
铁尾矿
多孔陶瓷
碳化硅
反应烧结
泡沫
注凝成形
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职称材料
题名
Si粉特性对反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷的强韧性及介电性能的调控作用
1
作者
张电
王钰
杨晓凤
刘璇
马茸茸
机构
西安建筑科技大学材料科学与工程学院
中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室
出处
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期62-67,共6页
基金
先进耐火材料国家重点实验室开放课题(SKLAR202004)。
文摘
Si_(3)N_(4)多孔陶瓷具有优异的力学性能、介电性能、热学性能和化学稳定性等,特别适用于高温、大载荷、强侵蚀环境下的宽频透波材料。反应烧结Si3N4多孔陶瓷在性能、工艺和成本方面优势显著,原料Si粉特性显著控制着其物相、显微结构、力学和介电性能。本文以不同粒径和纯度的Si粉为原料制备注凝成形、反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷。结果表明,双粒径配料使素坯产生紧密堆积效应,其遗传并进一步演化出两级显微组织强韧化机制,双粒径配料5&45μm时的弯曲强度和断裂功获得最大值109.94 MPa和990.74 J/m^(2)。该值分别比单粒径配料5和45μm时的值提高了111.42%、25.97%和46.55%、20.46%;介电常数和介电损耗分别约为4.20和0.007。注凝成形、反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷可以兼顾力学性能和介电性能,适用于透波罩等异形、大尺寸构件。
关键词
Si_(3)N_(4)多孔陶瓷
SI粉
注凝成形
紧密堆积
强韧化
介电性能
Keywords
Si_(3)N_(4) porous ceramics
Si powders
Gelcasting
Close packing
Reinforcing and toughening effect
Dielectric properties
分类号
TQ174.44 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
铁尾矿及其反应烧结多孔陶瓷的制备与性能研究
被引量：
5
2
作者
吴松泽
周洋
李润丰
刘晓倩
李翠伟
黄振莺
机构
北京交通大学机械与电子控制工程学院
北京建筑材料科学研究总院有限公司固废资源化利用与节能建材国家重点实验室
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1193-1199,共7页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(2021YJS144)
国家自然科学基金(51872022)。
文摘
为拓展铁尾矿的资源化利用途径,本研究分别以细颗粒高硅铁尾矿、铁尾矿+石墨粉以及铁尾矿+石墨粉+碳化硅粉为原料,采用泡沫注凝成形-常压烧结、泡沫注凝成形-反应烧结和模压成形-反应烧结工艺制备了铁尾矿多孔陶瓷和三种以碳化硅为主晶相的多孔陶瓷。通过DSC-TG和XRD分析,研究了铁尾矿自身的烧结过程以及铁尾矿与石墨之间的碳热还原反应烧结过程,对比分析了四种多孔陶瓷材料的孔隙率、压缩强度、热导率等性能。结果表明,以铁尾矿为原料可制备具有较高孔隙率(87.2%)、压缩强度(1.37 MPa)和低热导率(0.036 W/(m·K))的铁尾矿多孔陶瓷,它是一种高效保温隔热材料;利用铁尾矿与石墨之间的碳热还原反应可获得碳化硅多孔陶瓷,其热导率显著提高,但强度偏低;而在原料中加入部分碳化硅,可以明显改善多孔陶瓷的压缩强度,获得具有高孔隙率(91.6%)、较高压缩强度(1.19 MPa)和热导率(0.31 W/(m·K))的碳化硅多孔陶瓷,它可作为轻质导热材料或复合相变材料的载体使用;与泡沫注凝成形工艺相比,采用模压成形工艺制备的碳化硅多孔陶瓷虽然孔隙率有所降低(79.3%),但热导率得到显著提升(1.15 W/(m·K)),同时原料和生产成本大幅降低,有利于实现产品的工业化生产。
关键词
铁尾矿
多孔陶瓷
碳化硅
反应烧结
泡沫
注凝成形
Keywords
iron tailing
porous ceramics
SiC
reactive sintering
foam gel-casting
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Si粉特性对反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷的强韧性及介电性能的调控作用
张电
王钰
杨晓凤
刘璇
马茸茸
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
2
铁尾矿及其反应烧结多孔陶瓷的制备与性能研究
吴松泽
周洋
李润丰
刘晓倩
李翠伟
黄振莺
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
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职称材料
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