Si_3N_4结合SiC复相材料的高温氧化行为 被引量：3

1

作者 王黎 蒋明学 +2 位作者 尹洪峰 陈盼军 李波涛 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期23-26,共4页

利用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、压汞仪和热重分析仪等手段,在1 100～1 500℃范围内研究Si3N4结合SiC复相材料的高温抗氧化行为。结果表明:随氧化温度升高,由于氧化致密层的形成,试样氧化质量增加速率降低;随氧化温度升高出现氧化... 利用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、压汞仪和热重分析仪等手段,在1 100～1 500℃范围内研究Si3N4结合SiC复相材料的高温抗氧化行为。结果表明:随氧化温度升高,由于氧化致密层的形成,试样氧化质量增加速率降低;随氧化温度升高出现氧化钝化现象,使Si3N4结合SiC复相材料表现出很好的高温抗氧化性能;高温氧化使Si3N4结合SiC复相材料显气孔率降低,常温抗压强度升高,由于氧化层表面裂纹形成使氧化后试样的常温耐压强度随氧化温度升高而降低。 展开更多

关键词 si_3n_4结合sic复相材料 氧化行为 强度 孔径分布

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添加多晶硅废料制备SiC/Si_3N_4复相结合SiC耐火材料 被引量：5

2

作者 王婷 李勇 孙加林 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2198-2204,共7页

以碳化硅、多晶硅废料、金属硅粉为原料,纸浆废液为结合剂,采用反应烧结工艺制备SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料。运用热力学分析了利用多晶硅废料代替部分工业金属硅粉和碳化硅细粉制备SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料的理论可行性。系统... 以碳化硅、多晶硅废料、金属硅粉为原料,纸浆废液为结合剂,采用反应烧结工艺制备SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料。运用热力学分析了利用多晶硅废料代替部分工业金属硅粉和碳化硅细粉制备SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料的理论可行性。系统地分析了单质硅氮化机理,提出Si首先与N2中的微量氧反应形成气态SiO,至体系氧分压降至P(O2)/Pθ<1×10-18.9,Si直接氮化。研究了多晶硅废料对材料物相组成和微观结构的影响。结果表明:利用多晶硅废料制备的SiC/Si3N4复相结合SiC耐火材料性能优异;多晶硅废料的添加使反应生成的结合相由原先单一的Si3N4变为Si3N4和β-SiC,两结合相发挥各自的性能优势;多晶硅废料中的硅粉粒径小,活性大,与工业金属硅粉共存时能发生逐级氮化作用,增加了纤维状Si3N4含量,优化了材料结构。 展开更多

关键词 多晶硅废料 sic/si3n4复相结合sic 热力学

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催化氮化反应Si_3N_4增强SiC基复相耐高温材料的研究

3

作者 黄军同 张梦 +4 位作者 李喜宝 胡智辉 冯志军 刘明强 罗军明 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2018年第4期492-497,共6页

为解决Si_3N_4结合SiC复相材料氮化不完全产生"黑心"/"夹心"以及强度有待提高的问题,本文在探讨Fe、Co、Ni等催化剂对Si粉催化氮化过程的基础上,研究了催化剂Co的加入对原位催化Si粉氮化反应形成Si_3N_4结合SiC复... 为解决Si_3N_4结合SiC复相材料氮化不完全产生"黑心"/"夹心"以及强度有待提高的问题,本文在探讨Fe、Co、Ni等催化剂对Si粉催化氮化过程的基础上,研究了催化剂Co的加入对原位催化Si粉氮化反应形成Si_3N_4结合SiC复相耐高温材料的物理性能与显微结构特征的影响。结果表明:催化剂Fe、Co、Ni能够有效促进Si粉的氮化以及Si_3N_4纤维的形成,同时能够降低氮化反应的温度。1400℃氮化烧结后,当Co加入量为0.5wt.%时催化氮化制备的Si_3N_4结合SiC复相材料的强度达到最大60.2 MPa,比未添加Co的提高了88.7%,可能是由于形成了大量的纤维网络结构强化了SiC基质。 展开更多

关键词 催化 氮化反应 si3n4结合sic复相材料 纤维增强

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Si_3N_4—SiC复相陶瓷及其碳纤维复合材料研究进展 被引量：2

4

作者 王建芳 郑文伟 +1 位作者 肖加余 陈朝辉 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期7-10,共4页

介绍了不同工艺制备的Si3N4 、SiC的性能 ,研究了Si3N4 —SiC复相陶瓷及其碳纤维复合材料研究发展现状 ,认为Si3N4 —SiC复相陶瓷能够克服单一Si3N4 、SiC陶瓷断裂韧性低、烧结过程中晶粒长大造成强度下降等缺点 ,同时也弥补了SiC陶瓷... 介绍了不同工艺制备的Si3N4 、SiC的性能 ,研究了Si3N4 —SiC复相陶瓷及其碳纤维复合材料研究发展现状 ,认为Si3N4 —SiC复相陶瓷能够克服单一Si3N4 、SiC陶瓷断裂韧性低、烧结过程中晶粒长大造成强度下降等缺点 ,同时也弥补了SiC陶瓷强度较低的遗憾 ;而碳纤维的加入可以大大改善材料的韧性。认为结合Si3N4 —SiC复相陶瓷的高强度和碳纤维复合材料的高韧性 ,可以制备出性能优良的Cf/SiC—Si3N4 陶瓷基复合材料 。 展开更多

关键词 si3n4-sic 复相陶瓷 碳纤维复合材料 陶瓷基 结构陶瓷

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反应烧结制备Si3N4/SiC复相陶瓷及其力学性能研究 被引量：7

5

作者 胡海龙 姚冬旭 +2 位作者 夏咏锋 左开慧 曾宇平 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期594-598,共5页

以两种不同配比Y2O3/Al2O3(A,2:3;B,3:1,总量15 wt%)为烧结助剂,通过添加不同质量分数的SiC粉体,反应烧结制备了高强度的氮化硅/碳化硅复相陶瓷。并对材料的相组成、相对密度、显微结构和力学性能进行了分析。结果表明:在1700℃保温2 h... 以两种不同配比Y2O3/Al2O3(A,2:3;B,3:1,总量15 wt%)为烧结助剂,通过添加不同质量分数的SiC粉体,反应烧结制备了高强度的氮化硅/碳化硅复相陶瓷。并对材料的相组成、相对密度、显微结构和力学性能进行了分析。结果表明:在1700℃保温2 h情况下,烧结助剂A与B对应的样品中α-Si3N4相全部转化为β-Si3N4;添加5wt%SiC,烧结助剂A对应样品的相对密度达到最大值94.8%,且抗弯强度为521.8 MPa,相对于不添加SiC样品的抗弯强度(338.7 MPa)提高了约54.1%。SiC能有效改善氮化硅基陶瓷力学性能,且Si3N4/SiC复相陶瓷断裂以沿晶断裂方式为主。 展开更多

关键词 反应烧结 si3n4 sic复相陶瓷 烧结助剂 sic含量

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燃烧合成理论基础和合成SiC/Si_3N_4复相原料进展 被引量：7

6

作者 陈松林 曾鲁举 +5 位作者 曾大凡 袁林 王俊涛 魏翰 徐如林 李江涛 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2014年第2期125-131,共7页

综述了燃烧合成法的热力学和动力学理论基础,并介绍了计算机模拟燃烧合成过程的研究进展。随着高性能SiC/Si3N4纳米陶瓷的发展,采用燃烧合成方法廉价制备SiC/Si3N4原料粉体将成为研究热点,机械活化法、化学激励法、气相法、低温合成法... 综述了燃烧合成法的热力学和动力学理论基础,并介绍了计算机模拟燃烧合成过程的研究进展。随着高性能SiC/Si3N4纳米陶瓷的发展,采用燃烧合成方法廉价制备SiC/Si3N4原料粉体将成为研究热点,机械活化法、化学激励法、气相法、低温合成法、复合法和计算机模拟等技术将加速高性能SiC/Si3N4原料粉体商业化开发进程。 展开更多

关键词 sic si3n4复相原料 燃烧合成 热力学 动力学 进展

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利用硅切割废砂浆制备Si3N4结合SiC耐火材料 被引量：6

7

作者 孙媛媛 唐惠东 +1 位作者 李龙珠 孙友宝 《耐火材料》 CAS 北大核心 2012年第6期450-451,455,共3页

以光伏企业线切割硅产生的废砂浆(其w(SiC)=25%,w(Si)=60%)为主要原料,加入不同比例的SiC粉(废砂浆与SiC粉的质量比为65∶35～35∶65),加无水乙醇球磨、干燥、加PVA造粒后,以10 MPa压力(保压1 min)成型为55 mm×5 mm×5 mm的坯... 以光伏企业线切割硅产生的废砂浆(其w(SiC)=25%,w(Si)=60%)为主要原料,加入不同比例的SiC粉(废砂浆与SiC粉的质量比为65∶35～35∶65),加无水乙醇球磨、干燥、加PVA造粒后,以10 MPa压力(保压1 min)成型为55 mm×5 mm×5 mm的坯体,在1 450℃氮气气氛中烧结制备了Si3N4结合SiC耐火材料,然后检测其常温抗折强度、显气孔率、体积密度,并进行XRD分析。结果表明:烧后试样的常温抗折强度较高,最高达50.2 MPa,但致密度较低,显气孔率在31.20%～35.64%之间;烧后试样中只有SiC和Si3N4两相,单质Si已完全氮化生成了Si3N4。 展开更多

关键词 si3n4结合sic材料 硅切割废砂浆 反应烧结

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聚氮硅烷催化裂解原位合成碳纳米管增强SiC/Si_3N_4复相陶瓷

8

作者 赵雷 李淑静 +2 位作者 王国飞 李远兵 宋晗冰 《武汉科技大学学报》 CAS 2010年第5期522-526,共5页

以聚氮硅烷为前驱体,通过催化裂解原位生成SiC/Si3N4复相陶瓷,同时原位生成碳纳米管增韧相;研究热解温度、掺杂催化剂种类对SiC/Si3N4复相陶瓷微观结构及形态的影响,运用扫描电镜、高分辨率透射电镜、X射线衍射、综合热分析进行结构分... 以聚氮硅烷为前驱体,通过催化裂解原位生成SiC/Si3N4复相陶瓷,同时原位生成碳纳米管增韧相;研究热解温度、掺杂催化剂种类对SiC/Si3N4复相陶瓷微观结构及形态的影响,运用扫描电镜、高分辨率透射电镜、X射线衍射、综合热分析进行结构分析和表征。结果表明,催化裂解可有效增强陶瓷基体的强度和实现基体与纳米相的复合和分散,并降低SiC/Si3N4复相陶瓷晶化温度。 展开更多

关键词 聚氮硅烷 原位 sic/si3n4复相陶瓷 碳纳米管

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Si-C-N_(np)/Si_3N_4复合材料的室温和高温显微结构与力学性能 被引量：9

9

作者 唐耿平 张长瑞 +1 位作者 冯坚 周新贵 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期30-32,共3页

以 Si- C- N纳米微粉为增强相 ,Si3N4 为基相 ,采用热压的方法制备了 Si Cp/ Si3N4 纳米复相陶瓷。应用扫描电镜 (SEM)、高分辨透射电镜 (HRTEM)对其结构进行了观察 ,并讨论了结构与性能之间的关系。结果表明 ,所得的 Si Cp/ Si3N4 复... 以 Si- C- N纳米微粉为增强相 ,Si3N4 为基相 ,采用热压的方法制备了 Si Cp/ Si3N4 纳米复相陶瓷。应用扫描电镜 (SEM)、高分辨透射电镜 (HRTEM)对其结构进行了观察 ,并讨论了结构与性能之间的关系。结果表明 ,所得的 Si Cp/ Si3N4 复相陶瓷的室温力学性能比氮化硅单相陶瓷有较大的提高 ,而 135 0℃断裂韧性达 14 .6 6 MPa· m1 / 2 。Si C微晶在晶粒内和在晶界玻璃相内的钉扎作用是材料高温性能提高的主要因素。 展开更多

关键词 si-C-nnp/si3n4复合材料 力学性能 si-C-n纳米微粉 显微结构 氮化硅 碳化硅 纳米复相陶瓷

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Si_3N_4复相陶瓷半固态连接的接头组织和界面反应 被引量：4

10

作者 杨俊 吴爱萍 +3 位作者 邹贵生 张德库 刘根茂 任家烈 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期157-160,共4页

根据复合材料的强化原理 ,用Ag Cu Ti钎料和TiN颗粒作为复合连接材料在半固态下连接Si3N4复相陶瓷以提高接头强度 ,研究了接头的组织和界面反应。结果表明 ,接头由母材 反应层 含微量Ti的Ag Cu +TiN 反应层 母材组成 ,反应层由含Ti... 根据复合材料的强化原理 ,用Ag Cu Ti钎料和TiN颗粒作为复合连接材料在半固态下连接Si3N4复相陶瓷以提高接头强度 ,研究了接头的组织和界面反应。结果表明 ,接头由母材 反应层 含微量Ti的Ag Cu +TiN 反应层 母材组成 ,反应层由含Ti、Si、N三种元素的一些化合物组成 ;TiN颗粒在Ag Cu基体中的分布总体均匀 ,两者之间的界面清晰、结合致密 :当TiN的加入量较小时 ,对连接材料与母材的界面反应没有明显影响。初步的剪切试验结果表明 ,采用Ag Cu Ti加TiN颗粒作为复合连接材料连接Si3N4 展开更多

关键词 复合连接材料 si3n4复相陶瓷 半固态连接 接头组织 界面反应 AG-CU-TI钎料 Tin颗粒

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反应温度和锆英石添加量对石英碳热还原氮化产物的影响 被引量：1

11

作者 尹丽 徐友果 +3 位作者 刘艳改 房明浩 关鸣 黄朝晖 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1217-1221,共5页

本研究中选用石英和焦炭为原料、天然锆英石为添加剂,采用XRD、SEM和EDS等分析方法,研究了反应温度和锆英石添加量对石英碳热还原氮化产物影响。研究结果表明:在0.13 MPa的流动氮气气氛中,反应温度在1450～1550℃时,石英的碳热还原氮化... 本研究中选用石英和焦炭为原料、天然锆英石为添加剂,采用XRD、SEM和EDS等分析方法,研究了反应温度和锆英石添加量对石英碳热还原氮化产物影响。研究结果表明:在0.13 MPa的流动氮气气氛中,反应温度在1450～1550℃时,石英的碳热还原氮化产物中含有Si2N2O、β-SiC和β-Si3N4物相;当反应温度为1600℃时,石英的碳热等在1600℃条件下,石英碳热还原氮化产物主要含有柱状β-Si3N4和少量纤维状β-SiC物相;当添加10wt%的天然锆英石时,产物的主要成分为β-Si3N4、ZrN以及少量βSiC物相;当锆英石添加量为20wt%到50wt%时,产物中不仅含有β-Si3N4和ZrN物相,还存在c-ZrO2,m-ZrO2,Si2N2O及β-SiC等物相。 展开更多

关键词 碳热还原氮化 天然石英 si3n4-Zrn复相材料 锆英石

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