【摘 要】
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本文研究了MgO-YO-AlO体系(A)、YO-AlO体系(B)及LaO-YO-AlO体系(C)烧结助剂对SiN/BN层状复合材料结构与性能的影响.研究表明:在相同的烧结工艺下,试样A、B、C的抗弯强度分别达到700MPa、630MPa、610MPa,断裂功分别为2100J/m、1600J/m、3100J/m.试样A、B裂纹偏转现象不明显,而试样C的载荷-位移曲线显示了明显的"伪塑性"特征,裂纹的
【机 构】
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清华大学材料科学与工程系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室(北京)
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本文研究了MgO-Y<,2>O<,3>-Al<,2>O<,3>体系(A)、Y<,2>O<,3>-Al<,2>O<,3>体系(B)及La<,2>O<,3>-Y<,2>O<,3>-Al<,2>O<,3>体系(C)烧结助剂对Si<,3>N<,4>/BN层状复合材料结构与性能的影响.研究表明:在相同的烧结工艺下,试样A、B、C的抗弯强度分别达到700MPa、630MPa、610MPa,断裂功分别为2100J/m<2>、1600J/m<2>、3100J/m<2>.试样A、B裂纹偏转现象不明显,而试样C的载荷-位移曲线显示了明显的"伪塑性"特征,裂纹的偏转与扩展现象明显.试样A中Si<,3>N<,4>晶粒大小不均且长径比较小,而试样C中长柱状Si<,3>N<,4>晶粒发育完善,有较大的长径比.
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通过对氮气氛下热压烧结的掺钛氧化铝样品显微结构和成分的研究,发现Ti在长晶中固溶度较大而在等轴状的基体晶料中则较小.这种固溶现象可能与掺钛氧化铝晶粒异向生长有关.进一步对长晶的基面、非基面及等轴状晶粒晶面等不同晶面所组成的晶界上钛和杂质硅的偏析进行比较,发现它们在不同类型晶界上的偏析方式不同,证实了晶界上微量元素偏析不同也是影响晶粒异向生长的一个因素.固溶、偏析和异向生长之间是紧密联系的.
采用水热法合成了用于制备PZT系压电复合材料用的PZT粉末.并着重研究了NaOH的浓度,过量的铅前驱体对合成的PZT粉末的形态、比表面积、结晶度的影响.经XRD、SEM及比表面积的测量,表明当Pb/(Zr+Ti)的摩尔比为1.5、反应介质NaOH为10mol/L、时间4h、反应温度240℃时,合成的粉体中PZT晶体已大量生成,且结晶好,平均粒度为0.5μm.
指出钣料成形中采用曲面压料面时压边圈夹紧过程支力显式有限元分析存在惯性效应问题,应用提出的虚拟补实压边圈方法克服惯性作用,高效实现曲面压边圈夹紧过程的动力显式有限元模拟,从而实现连续快速地模拟钣料曲面压边和拉延等多阶段成形过程.
用透射电子显微镜(TEM)对热压法制备的CaSiAlON陶瓷(x=0.3,0.6,1.0,1.4)进行研究.能谱定量测量发现样品中的固溶分布均匀,扩散平衡.掺杂元素Ca有两个独立的固溶度平台,两个固溶极限,不受掺杂量的控制.元素Al也存在两个固溶极限.在晶粒中,Al含量的测量值明显高于用化学式计算得到的Al含量,而且随Ca的增加,Al成线性增加.固溶度不同,影响材料断裂韧性和晶胞参数.
使在碱性条件下稳定的高浓度碳化硅浆料的pH值降低,浆料会发生固化.研究发现,当用乙二醇二甲酸酯作为固化剂时,浆料的pH值快速降低到7附近,浆料的弹性模量快速升高,可达到10Pa以上.而当采用丙磺酸内酯作为固化剂时,浆料pH值可低至2~3,但由于pH值的变化速度远较前者缓慢,浆料的弹性模量要低一个数量级左右.分析认为,固化体的颗粒间有少量无定形氧化硅存在,是造成这种差别的重要原因.当pH值快速降低时
本文工作主要研究了氧化铝在有机溶剂(丙酮)中的电泳沉积.氧化铝在丙酮中具有较低的ξ电势,因此体系的稳定性较差.粉末的表面改性可以改善粉末在溶液中的荷电性能.该工作结合碳化硅的非水基电泳沉积,用正硅酸乙酯作为改性剂,在悬浮体中得到了与碳化硅表面近似的氧化铝颗粒.实验表明,氧化铝粉体经正硅酸乙酯表面改性以后,ξ电位发生较大改变,等电点在pH为2~3之间,与碳化硅的等电点很接近;改性后氧化铝粉体的电泳沉
本文提出了一种快速制备纳米陶瓷粉体的新方法——燃烧化学沉积法,该方法是将配制好的初始液体雾化,让该液雾穿过高温火焰流体.初始液体在火焰流中发生化学反应,并形成反应火焰流,该反应火焰流体系在火焰流的前方衬底上沉积出纳米陶瓷粉体.本文以沉积α-AlO纳米粉体为例,介绍该方法的制备过程,并用SEM和TEM分析了α-AlO纳米粉体的显微形貌和结构.
成功地以高炉炉渣为原料,用高温自蔓延合成工艺合成了较为纯净的单相(Ca,Mg)-α-Sialon粉料(以下简称炉渣α-Sialon粉),并用无压和热压烧结工艺将炉渣α-Sialon粉烧结成了炉渣α-Sialon陶瓷.对炉渣α-Sialon陶瓷的力学性能进行了检测.结果表明,与高成本化学原料制备的α-Sialon陶瓷相比,炉渣α-Sialon陶瓷有稍低的力学性能.但炉渣α-Sialon陶瓷具有优良的
本研究采用有机物裂解的方法制备了多孔碳素坯,进而渗硅反应生成碳化硅,并对素坯及反应烧结后的碳化硅进行了物相鉴定和显微结构观察.结果表明:热解后的碳素坯显微结构非常均匀、孔径分布窄、有一定的强度且具有良好的反应活性,通过配方的改变可对多孔碳素坯显微结构和孔径大小进行调节;对所得的多孔碳进行渗硅,最终制品主晶相是β-SiC相和Si相,两者的分布均匀,其中β-SiC相呈连续分布而Si相不连续分散于β-S
本文利用注凝成型技术,调制平均粒径0.5μm氧化铝粉体浆料,并通过离心方法制备1~2mm薄壁氧化铝多孔陶瓷管.通过研究制备出高固体含量(体积分数54﹪)、低黏度(0.364Pa·s)的氧化铝浆料,并采用离心注凝成型方法制备出φ50mm×(1~2)mm×150mm氧化铝陶瓷管状坯体,并于1350℃烧成,获得孔径为0.07μm、气孔率为50﹪的氧化铝多孔陶瓷管.