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多节状SiC晶须的特性及其增强Si3N4陶瓷复合材料的性能研究 郭梦熊1,韩敏芳1,王启宝1 (1.中国矿业大学(北京校区)化学与环境工程学院,北京,100083) 摘要:以稻壳为原料,在非金属催化剂作用下合成了SiC晶须(简称SiCw),运用TEM,XRD研究了晶须的形貌特征及晶体结构,并对其应用于Si3N4陶瓷复合材料的力学性能进行了检测.结果表明:SiCw的产率可达30%以上,晶须外观挺直,表面粗糙呈多节状,节间距为0.5μm~1.5μm,直径分布为0.53±0.28μm,长度分布为10.3±6.1μm,长径比分布为23.1±18.3,晶型以β-SiC为主,并有少量的α-SiC变体,两节之间具有孪晶关系;粗糙多节的晶须增加了与基体材料的接触面及摩擦效应,增强了"桥联"强度,其补强,增韧的Si3N4陶瓷复合材料室温强度为856±22 MPa,高温(1 300℃)强度为418.5......
离子注入对纳米Si3N4结构的影响 赵华珍1,李道火1,涂鲜花2,詹明生3 (1.中国科学院安徽光学精密机械研究所,;2.中国科学院安徽光学精密机械研究所；中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与;3.中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与) 摘要:通过FT-IR,XPS和荧光光谱研究了离子注入对纳米Si3N4结构的影响.发现离子注入改变了材料中游离硅(a-Si)的结构,使其变成了SiNn(n=1,2).荧光谱研究表明纳米Si3N4具有明显的量子限制效应,并且荧光峰的位置和强度存在不稳定性.根据实验结果给出了纳米Si3N4的能级结构图. 关键词:量子限制效应; 荧光不稳定; 离子注入; 纳米Si3N4; [全文内容正在添加中] ......
Si3N4陶瓷-冷激铸铁在微量润滑条件下的摩擦学特性 董刚1,项忠霞2,沈兆光2,林彬2 (1.天津职业大学,机电学院,天津,300402;2.天津大学,机械工程学院,天津,300072) 摘要:利用MG-200型高速高温摩擦磨损试验机,采用块-盘式实验方法,对Si3N4陶瓷-冷激铸铁摩擦副从室温到150℃进行了微量润滑摩擦磨损实验,得到了该摩擦副的摩擦系数和Si3N4陶瓷的磨损率.同时根据试件的SEM照片和能谱成分分析了摩擦磨损机理,并与无润滑时所得实验结果进行了比较.结果表明:微量润滑条件下Si3N4陶瓷的磨损率和摩擦系数要比无润滑条件下小的多;Si3N4陶瓷的磨损率随载荷和温度的增大而增大,滑动速度的影响要小于载荷的影响;该摩擦副的摩擦系数随环境温度的提高而增大,随速度的增大而减小,载荷的变化对其影响不大;Si3N4陶瓷的磨损是化学磨损,机体物质脱落和磨粒磨损共同作用的结果......
溶胶凝胶-碳热还原法制备Si3N4纳米粉末 赵连俊1,穆柏春2,陈宏2 (1.辽宁石化职业技术学院应用化学系,辽宁锦州,121001;2.辽宁工业大学材料与化学工程学院,辽宁锦州,121001) 摘要:以硅溶胶为硅源,有机碳为碳源,有机氮和氮气为氮源,先采用溶胶-凝胶法制备前驱体,然后进行碳热还原制备Si3N4陶瓷纳米粉体.主要研究了硅碳比,反应温度,氮气流量,保温时间等工艺因素对氮化硅粉体生成的影响.碳热还原制备Si3N4纳米粉体的最佳工艺条件为:碳硅比(摩尔比)为3.5: 1,氮气流量为3L/min,煅烧温度为1 500℃,保温时间2h.在以上最佳工艺条件下,可制备出纯的Si3N4纳米粉体,其中α-氮化硅为90.8%,β-氮化硅为9.2%,平均粒径为43.82nm. 关键词:Si3N4陶瓷; 纳米粉体; 溶胶凝胶; 碳热还原; 前驱体; [全文内容正在添加中] ......
SiC纳米及晶须增强Si3N4基复相陶瓷断裂行为的研究 沈惠珠1,董利民2,张宝清2,孙丽虹1,王瑞坤1,张希顺1,朱其芳1 (1.北京有色金属研究总院,100088;2.清华大学,北京,100084) 摘要:用扫描电镜,透射电镜及努氏压痕法研究了添加 SiC 晶须,纳米颗粒及晶须和纳米颗粒的三种 Si3N4 基复相陶瓷在外力作用下的断裂行为.这三种材料断裂的主要方式是沿晶断裂,偶尔可见穿晶断裂.在裂纹发展的路径上当裂纹尖端遇到了晶须,集聚的纳米颗粒及类晶须时,会产生扭转,偏转,断裂,拔出和终止,从而使裂纹能量消耗,抑制和阻碍了裂纹的扩展和传播,起到了增韧补强的作用. 关键词:Si3N4 基复合陶瓷; 晶须; 纳米颗粒; 裂纹扩展; [全文内容正在添加中] ......
工艺参数对铁尾矿合成Si3N4粉的影响 薛向欣1,张淑会2,康志强3,吕庆2 (1.东北大学材料与冶金学院,沈阳,110004;2.河北理工大学冶金与能源学院,河北省现代冶金技术重点实验室,唐山,063009;3.河北理工大学资源与环境学院,唐山,063009) 摘要:以铁尾矿和碳黑为原料,采用碳热还原氮化法合成Si3N4粉.利用X射线衍射法测定产物相组成及相对含量,研究了合成温度和恒温时间对反应过程的影响.结果表明,合成温度对碳热氮化合成Si3N4粉的影响显著,随合成温度的升高,产物中Si3N4相含量增加,1450℃时Si3N4相含量最高,是最佳的合成温度.恒温时间对产物相组成的影响不大,但适当延长恒温时间可使还原氮化反应进行得更充分,恒温8h时产物中Si3N4含量最高,是较理想的恒温时间.合成过程中SiO的挥发导致试样较大的质量损失,且随恒温时间的延长而增大. 关键词:铁矿石......
Y2O3对反应烧结制备Si3N4多孔陶瓷的影响 于晓东1,王扬卫1,张利军1,马壮1 (1.北京理工大学,材料科学与工程学院,北京,100081) 摘要:采用Si粉混合Si3N4粉反应烧结工艺方法制备Si3N4多孔陶瓷,研究了烧结助剂Y2O3对Si3N4多孔陶瓷的相组成,微观结构,显气孔率和强度的影响,结果表明:在高纯N2气氛,1350℃保温12h条件下,添加5% Y2O3(质量分数)的Si与Si3N4混合粉中粉体颗粒界面位置形成微晶中间相,使硅粉完全氮化并全部生成Si3N4,新生成的的Si3N4有效桥联原料中颗粒,使得多孔陶瓷在显气孔率略降的同时抗折强度由无烧结助剂时的28.1MPa提高到45.2 MPa. 关键词:反应烧结; 多孔陶瓷; 烧结助剂; Y2O3; [全文内容正在添加中] ......
Si3N4陶瓷球轴承的检验方法 张奇峰1,李晋1,陆慧1 (1.上海材料研究所,) 摘要:通过分析国内外陶瓷球检测状况,结合国内研制和生产工艺,确定了能表征陶瓷球质量特征的检验项目,即化学分析,密度,断裂韧性,表面缺陷,硬度,压碎强度,孔隙度,显微组织等.提出了陶瓷毛坯球的材质性能,制造质量和显微组织等检验方法.对陶瓷球的研制和生产起到质量控制作用,为陶瓷球的质量检验标准的制定提供了依据. 关键词:精细陶瓷; 压碎强度; 孔隙度; 检验方法; [全文内容正在添加中] ......
无压烧结Si3N4陶瓷在加湿空气中的氧化行为 刘新元1 (1.株洲硬质合金厂,湖南株洲市,412000) 摘要:研究了无压烧结Si3N4陶瓷在1200℃,在流动的含水汽20vol%的加湿空气中的氧化行为.研究表明,Si3N4陶瓷在加湿空气中氧化比在自然空气中氧化剧烈.动力学研究表明,Si3N4陶瓷在加湿空气中氧化分两个阶段进行,第一阶段为直接氧化,此时,氧化增重与氧化时间成线性关系,第二阶段为钝化氧化,此时,氧化主要通过离子和分子的扩散来完成. 关键词:Si3N4; 氧化; 加湿空气; [全文内容正在添加中] ......
纳米Fe包覆Si3N4及烧结组织分析 银锐明1,刘勋1,黄伯云1,范景莲1 (1.中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083) 摘要:非均相沉淀-热还原法制备Fe/Si3N4颗粒复合粉末及常压烧结与热压.通过SEM,TEM,EDS,XRD等方法观察Fe/Si3N4复合粉末的结构形貌,常压烧结与热压后的微观组织.结果表明:复合粉末主要存在Fe相与Si3N4相,结构为纳米薄层Fe均匀包覆Si3N4颗粒;常压烧结与热压的样品微观组织有较大的不同:常压烧结样品存在的主要衍射峰为Fe/Si化合物,SiC和Si3N4,SEM图观察Fe/Si化合物晶粒粗大(2~3μm),分布在Si3N4(1μm左右)相之中;热压样品存在的主要衍射峰为Fe,Fe/Si化合物和Si3N4,SEM图观察Fe/Si化合物晶粒较细(1μm左右),镶嵌在类似玻璃态物质中.并通过热力学分析进行讨论与解释. 关键词......
