Indexed by:
Abstract:
多孔陶瓷是以气相为主相的一类陶瓷材料,相比于其它多孔材料具有耐高温、耐腐蚀和抗热震性能优良的优点,具有广阔的应用前景。但由于陶瓷材料原子键合的特点及其制备工艺的特殊性,使得此类材料天生具有气孔率和强度这一对矛盾,具体表现为气孔率高、强度低,严重制约了其应用。 本文以氮化硅为原料,通过添加不同的碳源(纳米碳粉或酚醛树脂)及烧结助剂,利用烧结过程中的碳热还原反应,成功地制备了高强度,高气孔率和低收缩率的氮化硅/纳米碳化硅多孔陶瓷。系统研究了烧结温度、保温时间、烧结气氛、碳源等因素对材料性能的影响。 结果表明,纳米碳粉和酚醛树脂在高温下裂解产生的玻璃炭同Si3N4表面的SiO2或Si3N4本身发生碳热还原反应,原位生成纳米SiC,钉扎在b- Si3N4的晶界上,抑制了b- Si3N4的异常长大,从而有效增加材料的强韧性。同时,烧结过程中,Si3N4的α→β相变也对材料强韧性有很大贡献。在含酚醛树脂20wt%,1400℃氩气保护两个小时,1780℃高温烧结的的工艺条件下,可以制得抗弯强度>160Mpa、气孔率>45%的氮化硅多孔陶瓷。 在实验研究的基础上,对原位反应法制备Si3N4/SiC多孔陶瓷的烧结及强韧化过程进行了分析,并对SiC的形成过程进行了实验研究。结果表明SiC的生成温度在1300℃与1500℃之间,与理论的生成温度相近,同时由于SiC与Si3N4基体的膨胀系数不同,两者之间存在应力,容易产生裂纹,因此在材料制备过程中应严格控制碳含量。
Keyword:
Reprint Author's Address:
Email:
Basic Info :
Degree: 工学硕士
Mentor: 王红洁
Student No.:
Year: 2004
Language: Chinese
Cited Count:
WoS CC Cited Count: 0
SCOPUS Cited Count:
ESI Highly Cited Papers on the List: 0 Unfold All
WanFang Cited Count:
Chinese Cited Count:
30 Days PV: 2
Affiliated Colleges: