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  • 【期刊】 碳化硅陶瓷的热等静压烧结

    刊名:《硅酸盐学报》 作者:佘继红,江东亮 关键词:碳化硅陶瓷,热等静压,烧结,压制成型 年份:1997
    摘要:系统地研究了不同添加剂(如Al2O3,AlN和B4C等)在热等静压(HIP)烧结条件下对SiC陶瓷之致密机理,显微结构以及力学性能的影响,结果表明:在HIP烧结过程中,Al2O3可以与SiC颗粒表面的SiO2生成低共熔的铝硅酸盐玻璃相,并有效地促进SiC陶瓷的致密化,当添加3%(以质量计)Al2O3时,采用HIP烧结工艺,在1850℃温度和200MPa压力下降结1h,就可获得相对密度和抗弯强度分别
  • 【期刊】 热等静压烧结氧化铝陶瓷研究

    刊名:硅酸盐通报 作者:李莉 ; 张丽 ; 郭方全 ; 张培志 关键词:HIP后处理 ; Al2O3 ; 密度 ; 硬度 ; 抗弯强度 机构:上海材料研究所 ; 上海材料研究所 ; 上海意斯欧信息科技有限公司 年份:2012
    摘要:本文采用HIP后处理技术,研究了不同温度下HIP后处理工艺对Al2O3陶瓷物理、机械性能及显微结构的影响。实验表明:Al2O3试样密度随HIP处理温度的升高而增加,1700℃时密度最高;试样的硬度经HIP处理后有提高,1500℃时硬度提高了8.62%;1500℃HIP处理后,抗弯强度达最大值,晶粒约2~8μm,气孔变小变少;1800℃时,抗弯强度从HIP前的621 MPa降低到349 MPa。根据上述研究结果,选择Al2O3人工髋关节作为应用对象,经HIP后处理,抗弯强度达到了636 MPa,密度达到了3.98 g/cm3。
  • 【期刊】 碳化硅陶瓷及其复合材料的热等静压烧结研究

    刊名:无机材料学报 作者:余继红 ; 江东亮 关键词:陶瓷 ; 复合材料 ; 热等静压 ; 烧结 机构:中国科学院上海硅酸盐研究所 ; 中国科学院上海硅酸盐研究所 年份:1996
    摘要:本文通过采用热等静压(HIP)这一先进的烧结工艺,研究了Al2O3添加量对SIC陶瓷之显微结构与力学性能的影响。并成功地制备出SI3N4粒子以及SIC晶须补强的SIC基复合材料,结果表明:Al2O3是HIP烧结SIC陶瓷及其复合材料的有效添加剂,当添加3wt%Al2O3时,采用HIP烧结工艺在1850℃温度和200MPA压力下烧结1H就可获得密度分别高达97.3%、99.4%和97.0%的SIC的
  • 【期刊】 碳化硅陶瓷热压烧结性能的研究

    刊名:中国陶瓷 作者:王晓刚 ; 崔佳 ; 刘银波 ; 吴行健 ; 王嘉博 关键词:热压烧结 ; β-SiC ; 抗弯强度 ; 断裂韧性 机构:西安科技大学材料科学与工程学院 ; 西安科技大学材料科学与工程学院 ; 广东东鹏陶瓷股份有限公司 年份:2014
    摘要:实验采用α-SiC、β-SiC粉体为原料,B4C为烧结助剂,热压烧结制备SiC陶瓷。以烧结温度、保温时间、烧结压力为影响因素,设计正交试验,分析三者对SiC陶瓷烧结特性与显微结构的影响规律。研究结果表明:在烧结温度1900℃、保温时间60 min及烧结压力50 MPa的烧结条件下可以获得致密度为99.2%的SiC陶瓷,当添加10%的β-SiC后,陶瓷生成大量长柱状颗粒,同时断裂韧性和抗弯强度亦有所提高,但因固相烧结不存在弱界面结合,故对SiC陶瓷整体性能的增强有限。
  • 【期刊】 重结晶碳化硅制品等静压成型研究

    刊名:西安科技大学学报 作者:李小池 ; 王涛 关键词:碳化硅制品 ; 冷等静压成型 ; 素坯 ; 成品 ; 性能研究 机构:西安科技大学材料科学与工程学院 ; 西安科技大学材料科学与工程学院 年份:2014
    摘要:传统的重结晶碳化硅制品成型方式,以干压成型、注浆成型、可塑成型为主,研究了重结晶碳化硅制品的等静压成型工艺。等静压成型重结晶制品,是将重结晶碳化硅制品的原料:50~200μm的碳化硅粒度砂和5~20μm的碳化硅微粉按一定比例,加上粘结性较强的水溶性纤维素和聚乙烯醇,加入成型模具,利用等静压机成型出密度高、强度大的重结晶碳化硅制品素坯。通过实验、测试分析、结果讨论,研究了成型压力、保压时间以及粘结剂含量对碳化硅制品素坯密度、强度和素坯和成品的微观结构的影响。通过扫描电镜分析:等静压成型的重结晶碳化硅制品的素坯和烧成品,致密度高,坯体中很少有气孔。研究结果还表明:随着成型压力增大,密度也不断增大,最佳成型压力为200 MPa;保压时间的长短,对素坯密度、强度也有影响,最佳保压时间为160 s,实验选用粘结剂最佳含量为2%.与传统成型方法相比,冷等静压成型所得的素坯和成品强度大、密度高、坯体均匀。
  • 【期刊】 热压烧结碳化硅陶瓷的氧化性能

    刊名:机械工程材料 作者:唐汉玲 ; 曾燮榕 ; 熊信柏 ; 李龙 ; 邹继兆 关键词:SiC陶瓷 ; 等温氧化 ; 非等温氧化 机构:西北工业大学材料科学与工程学院 ; 西北工业大学材料科学与工程学院 ; 深圳大学材料科学与工程学院 ; 深圳大学材料科学与工程学院 ; 深圳大学材料科学与工程学院 ; 西北工业大学材料科学与工程学院 ; 深圳市特种功能材料重点实验室 ; 深圳市特种功能材料重点实验室 ; 深圳市特种功能材料重点实验室 年份:2007
    摘要:采用硅作为烧结助剂热压烧结SiC陶瓷,用扫描电镜、X射线衍射仪和热重分析仪研究了不同状态SiC陶瓷的氧化性能。结果表明:未预处理SiC在等温氧化过程中,600~1 100℃区间内,等温氧化动力学曲线服从抛物线规律;而在1 100~1 300℃区间,则偏离了抛物线规律,氧化速率随温度的升高先增大后减小。经过高温预氧化处理之后,SiC试样在等温氧化过程中,氧化动力学曲线为直线,较未预处理试样氧化增重显著减少;连续升温氧化过程中,和未预处理试样相比,剧烈氧化开始温度升高,同时其氧化速率及最终的氧化增重均大幅度降低。说明了高温预氧化处理能够有效提高SiC陶瓷的抗氧化性能。
  • 【论文】 碳化硅粉末激光选区烧结/冷等静压复合工艺及其后处理研究

    作者:夏思婕 关键词:激光选区烧结 ; 冷等静压 ; 碳化硅 ; 无压烧结 ; 相对密度 机构:华中科技大学 ; 华中科技大学 年份:2016
    摘要:碳化硅陶瓷因具有高强度、高硬度、低密度、好的化学稳定性和优良的高温性能,使其在航空航天、石油化工、核能等领域应用广泛。但碳化硅陶瓷熔点高、脆性大的特点给其零件的成形、加工带来了很多困难,尤其对于复杂结构的零件,传统方法很难甚至无法成形。本文的目的就是研究碳化硅陶瓷的激光选区烧结/冷等静压复合工艺及其后处理方法,主要研究内容和结果如下:阐述了碳化硅陶瓷SLS成形机理,由于碳化硅的熔点高达3000℃,需通过低熔点粘接剂SLS成形。选用高分子材料作为粘接剂,其对CO2激光器的吸收率可达96%,远远高于YAG激光器,CO2激光器更适于高分子-碳化硅粉末的SLS成形。对不同的高分子材料进行分析对比,选择出适合SLS成形的粘接剂材料:环氧树脂E12、硬脂酸、尼龙12等。用不同的方法制备了适于SLS成形的粘接剂-碳化硅粉末材料,并对制备方法的优缺点进行了对比。研究了工艺参数对SLS成形的影响,对粘接剂含量、SLS工艺进行了优化。碳化硅粉末成形的粘接剂E12含量至少为6 wt.%,当E12含量为10 wt.%的碳化硅粉末SLS成形的坯体强度较高。对添加E12和硬脂酸的碳化硅粉末SLS工艺参数进行了优化,当激光能量密度为0.034 J/mm2时,碳化硅SLS坯体的相对密度达到35.13%;在激光功率、扫描速度、扫描间距分别为5 W、2200 mm/s、0.08 mm时,SLS坯体的相对密度较高。提高硬脂酸含量、减小激光功率有利于尺寸精度的提高。浸渗脱脂优于脱脂浸渗工艺,SLS坯体浸渗脱脂后的密度由0.98 g/cm3提高到1.11 g/cm3。研究了工艺条件对碳化硅SLS坯体CIP处理前后弯曲强度的影响。在200 MPa下对碳化硅SLS坯体进行CIP处理后,其相对密度达63.79%。通过粘接剂的TG曲线制定了相应的脱脂和预烧结工艺。在2000℃的无压烧结之后,碳化硅试样最终的相对密度达92.98%,弯曲强度达56.2 MPa。本文通过对碳化硅陶瓷的激光选区烧结/冷等静压复合成形及其后处理工艺的研究表明,采用SLS/CIP复合工艺制造复杂结构的碳化硅零件,为碳化硅陶瓷零件近净成形提供了一种新的方法,有利于SLS技术的推广和工程化应用。
  • 【会议】 热压烧结碳化硅基复相陶瓷的性能

    作者:陆鑫翔 ; 李晓云 ; 丘泰 机构:南京工业大学材料科学与工程学院 ; 南京工业大学材料科学与工程学院 年份:2012
    摘要:以MgO、SiO_2和Y_2O_3为烧结助剂,在氩气氛中、1 800~1 950℃、30 MPa下热压制备SiC-A1N复相陶瓷。根据Archimedes原理测量烧结样品的体积密度和显气孔率;采用XRD、SEM(EDS)及瞬态热导率测试仪分别对材料的物相、显微结构和热导率进行表征。研究了烧结温度和SiC含量变化对材料烧结性能、热导率和
  • 【期刊】 MgO·1.5Al_2O_3透明陶瓷的无压/热等静压烧结制备

    刊名:无机材料学报 作者:袁泽 ; 王皓 ; 涂兵田 ; 刘鑫 ; 许春来 ; 王为民 ; 傅正义 关键词:MgO·1.5Al2O3 ; 透明陶瓷 ; 结构精修 ; 热等静压 机构:武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室 ; 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室 ; 中国运载火箭技术研究院 年份:2015
    摘要:镁铝尖晶石透明陶瓷是典型的结构功能一体化材料,具有优异的光学和机械性能。实验合成了颗粒细小、均匀的单相MgO·1.5Al2O3陶瓷粉末,并且利用XRD全谱拟合软件Fullprof和尖晶石位置分配程序SIDR两步法确定其晶体结构为(Mg0.46Al0.54)IV[Mg0.26Al1.64□0.09]VIO4。再通过真空无压烧结结热等静压烧结制备出了高性能的透明陶瓷,热等静压18 MPa下1850℃烧结4 h所得样品的致密度达到99.75%,厚度为2 mm的烧结样品可见光透过率达到65%,红外波段透过率达到80%以上,维氏硬度为(12.75±0.12)GPa,杨氏模量为277 GPa。
  • 【期刊】 高温等静压烧结碳化硅基复相陶瓷的强化与增韧

    刊名:无机材料学报 作者:董绍明 ; 江东亮 ; 谭寿洪 ; 郭景坤 关键词:高温等静压 ; 复相陶瓷 ; 强化与增韧 ; 显微结构 ; 力学性能 机构:中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室!上海 ; 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室!上海 ; 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室!上海 ; 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室!上海 ; 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能? 年份:1999
    摘要:本文通过Si3N4、TiC及SiC晶须补强SiC基复相陶瓷的高温等静压烧结,研究了复相陶瓷的显微结构与力学性能,探讨了晶须及第二相颗粒对复相陶瓷的强化与增韧机理.结果表明,不同的补强颗粒及晶须在基体中的作用也不同,Si3N4的引入将在基体与第二相颗粒之间产生径向压应力,阻碍裂纹的扩展,TiC的引入将在基体与第二相颗粒之间产生径向张应力,诱导裂纹的偏转;SiC晶须的引入也将产生阻碍裂纹扩展的机制,从而达到SiC基复相陶瓷强化与增韧,改善其力学性能.
  • 【期刊】 MgO·1.5Al2O3透明陶瓷的无压/热等静压烧结制备

    刊名:《无机材料学报》 作者:袁泽 ; 王皓 ; 涂兵田 ; 刘鑫 ; 许春来 ; 王为民 ; 傅正义 关键词:MgO·1.5Al2O3 ; 透明陶瓷 ; 结构精修 ; 热等静压 机构:武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室 ; 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室 ; 中国运载火箭技术研究院 年份:2015
    摘要:镁铝尖晶石透明陶瓷是典型的结构功能一体化材料,具有优异的光学和机械性能。实验合成了颗粒细小、均匀的单相MgO·1.5Al2O3陶瓷粉末,并且利用XRD全谱拟合软件Fullprof和尖晶石位置分配程序SIDR两步法确定其晶体结构为(Mg0.46Al0.54)Ⅳ[Mg0.26Al1.64□0.09]ⅥO4。再通过真空无压烧结结热等静压烧结制备出了高性能的透明陶瓷,热等静压18MPa下1850℃烧结4h所得样品的致密度达到99.75%,厚度为2mm的烧结样品可见光透过率达到65%,红外波段透过率达到80%以上,维氏硬度为(12.75±0.12)GPa,杨氏模量为277GPa。
  • 【期刊】 碳热还原-常压烧结法制备多孔氮化硅陶瓷

    刊名:硅酸盐学报 作者:鲁元 ; 杨建锋 ; 陆伟忠 ; 高积强 ; 陕绍云 关键词:碳热还原 ; 常压烧结法 ; 多孔氮化硅 机构:西安交通大学 ; 西安交通大学 ; 金属材料强度国家重点实验室 年份:2009
    摘要:釆用SiO2和α-Si3N4在氮气中通过碳热还原–常压反应烧结法,原位反应制备了氮化硅多孔陶瓷。由于反应中存在大量的质量损失,烧结的制品为高气孔的材料。通过改变原料中α-Si3N4与SiO2和C粉的相对含量,可以形成具有细小针状结构的β-Si3N4晶粒,以此获得气孔率可控的高性能的多孔氮化硅材料。随着原料中α-Si3N4含量的增大,烧结后,样品的总质量损失逐渐减小,收缩率逐渐降低,气孔率逐渐减小,弯曲强度逐渐增大。当α-Si3N4的质量分数为50%时,碳热还原–常压反应烧结的样品中的β-Si3N4晶粒具有更高的长径比,样品气孔率为68.7%,具有优良的力学性能,弯曲强度达到37.7MPa。
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