丁柳柳
,
江国健
,
姚秀敏
,
李汶军
,
徐家跃
,
刘云英
,
彭桂花
硅酸盐通报
连续陶瓷基复合材料(C4材料)是近年来出现的一种具有全新复合类型的陶瓷/金属复合材料.与传统复合材料(颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料、片状增强复合材料等)不同,这种复合材料中陶瓷相和金属相都具有三维连通的内部结构,因此不仅具有陶瓷相和金属相的性能特点,而且由于互锁作用,在某些方面还表现出比单一组分更优异的性能特性,应用前景广阔.本文介绍了C4材料的制备方法、材料体系、性能及应用,重点阐述了C4材料最新的研究进展,并展望了C4材料的应用前景及其发展趋势.
关键词:
连续陶瓷基复合材料
,
C4材料
,
三维连通
刘岩
,
黄政仁
,
董绍明
,
姚秀敏
,
江东亮
无机材料学报
将用于制备碳化硅泡沫陶瓷的浆料烘干、制粉、干压、烧结,从而探讨浆料的成分与 烧结性能的关系.样品的抗弯强度与烧结助剂的含量之间存在最佳搭配关系,烧结对强度的贡 献主要来自于新相莫来石的生成和玻璃相对碳化硅颗粒的包覆、连接作用.同种成分的样品开 气孔率随着烧结温度的升高表现出单调下降的趋势,而抗弯强度与开气孔率的变化并没有表现 出完全相反趋势;不同成分样品的耐火度均保持在1730℃没有变化.采用最佳配方的浆料和 最佳烧结温度制备的碳化硅泡沫陶瓷抗弯强度可达到0.72MPa.
关键词:
泡沫陶瓷
,
silicon carbide
,
slurry
,
sintering performance
姚秀敏
,
谭寿洪
,
黄政仁
,
江东亮
稀有金属材料与工程
利用ξ电位、粘度、流变学测试等研究了碳化硅基粉体在硅溶胶中的分散行为.发现在pH=10左右,硅溶胶分散的陶瓷粉体具有绝对值最大的Zeta电位和最低的粘度,表明碳化硅等陶瓷粉体在硅溶胶中分散的最佳pH条件为pH=10左右.研究发现碳化硅等粉体在硅溶胶中分散性能受硅溶胶浓度的影响较大,其浆料粘度随硅溶胶浓度的增加而减小,在浓度为10%～20%(质量分数)达到最低,当浓度进一步增加时,其粘度呈现微小的增加.并同时研究了pH值、羧甲基纤维素添加量和固含量等对碳化硅基粉体制备的浆料的流变行为的影响.
关键词:
碳化硅
,
硅溶胶
,
分散
,
流变学
梁汉琴
,
姚秀敏
,
黄政仁
,
刘学建
机械工程材料
使用高温实时观测设备对添加有Al2O3-Y2O3烧结助剂的碳化硅(SiC)陶瓷在烧结过程中的收缩情况进行了观测,获得了液相烧结SiC的收缩曲线;使用TG-DTA-MASS联用技术、原位X射线衍射技术对该SiC陶瓷在液相生成前后的质量损失(失重)情况及其在烧结过程中的物相变化进行了分析.结果表明:SiC表面SiO2的存在降低了Al2O3-Y2O3的共熔温度,使液相在远低于烧结助剂最低共熔温度时就已经生成;液相的生成造成了碳化硅试样的快速失重.
关键词:
碳化硅
,
液相烧结
,
原位分析
杨晓
,
刘学建
,
黄政仁
,
刘桂玲
,
姚秀敏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11650
为了研究维氏压痕裂纹对常压固相烧结碳化硅陶瓷(SSiC)材料力学性能的影响, 通过扫描电镜观察了0.1~100 N的压痕载荷下产生的表面裂纹及裂纹剖面的状况, 并测试了相应载荷下的力学性质, 探讨了压痕法测量SSiC材料硬度、韧性等力学性质的适当压力载荷. 结果表明, SSiC材料压痕裂纹起始的临界压力载荷介于0.1~0.2 N; 当压痕载荷小于0.5 N时, 裂纹尺寸小于5 μm, SSiC材料的平均弯曲强度受影响程度较小. 此外, 当压痕载荷为10 N以上时, 压痕法测得的维氏硬度值趋近定值, 且所得到的裂纹是半圆形裂纹, 因此, 10 N为采用压痕法准确测量SSiC材料硬度及韧性的最低压痕载荷值.
关键词:
碳化硅陶瓷; 压痕载荷; 力学性质
刘岩
,
黄政仁
,
董绍明
,
姚秀敏
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.02.008
将用于制备碳化硅泡沫陶瓷的浆料烘干、制粉、干压、烧结,从而探讨浆料的成分与烧结性能的关系.样品的抗弯强度与烧结助剂的含量之间存在最佳搭配关系,烧结对强度的贡献主要来自于新相莫来石的生成和玻璃相对碳化硅颗粒的包覆、连接作用.同种成分的样品开气孔率随着烧结温度的升高表现出单调下降的趋势,而抗弯强度与开气孔率的变化并没有表现出完全相反趋势;不同成分样品的耐火度均保持在1730.C没有变化.采用最佳配方的浆料和最佳烧结温度制备的碳化硅泡沫陶瓷抗弯强度可达到0.72MPa.
关键词:
泡沫陶瓷
,
碳化硅
,
浆料
,
烧结性能
杨晓
,
刘学建
,
黄政仁
,
刘桂玲
,
姚秀敏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11650
为了研究维氏压痕裂纹对常压固相烧结碳化硅陶瓷(SSiC)材料力学性能的影响,通过扫描电镜观察了0.1～100 N的压痕载荷下产生的表面裂纹及裂纹剖面的状况,并测试了相应载荷下的力学性质,探讨了压痕法测量SSiC材料硬度、韧性等力学性质的适当压力载荷.结果表明,SSiC材料压痕裂纹起始的临界压力载荷介于0.1～0.2 N;当压痕载荷小于0.5 N时,裂纹尺寸小于5μm,SSiC材料的平均弯曲强度受影响程度较小.此外,当压痕载荷为10N以上时,压痕法测得的维氏硬度值趋近定值,且所得到的裂纹是半圆形裂纹,因此,10N为采用压痕法准确测量SSiC材料硬度及韧性的最低压痕载荷值.
关键词:
碳化硅陶瓷
,
压痕载荷
,
力学性质
李丹
,
姚秀敏
,
杨勇
,
黄政仁
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.12641
为制备高性能SiC-ZrB2网眼多孔陶瓷,对SiC-ZrB2复合浆料的流动性质进行了初步研究.分析SiC和ZrB2粉体在水溶液中的流动性质,并对分散剂硅溶胶和粘结剂羧甲基纤维素(CMC)的添加量进行了优化.基于以上优化结果,重点探索了固含量和ZrB2添加量对浆料流动性质的影响.固含量为65wt％的浆料可作为有机泡沫浸渍过程的最佳条件,而ZrB2添加量不可超过25wt％.
关键词:
SiC
,
ZrB2
,
羧甲基纤维素
,
硅溶胶
,
流变性质
姚秀敏
,
梁汉琴
,
刘学建
,
黄政仁
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12694
研究了碳的添加量为6wt％条件下,添加碳源的种类及添加比例对制备的无压固相烧结碳化硅陶瓷的微观结构和性能的影响.结果表明:采用纯无机碳源(碳黑),制备的碳化硅陶瓷具有较为细小的碳化硅晶粒结构,但致密度较低；添加有机碳源(酚醛树脂)时,随着其裂解碳添加量的增加,碳化硅的晶粒逐步长大,碳在材料中的分布更加均匀,材料的致密度提高,力学性能增强.当有机碳源裂解碳添加量达3wt％时,材料的致密度最高,并具有最大的弹性模量468 GPa,断裂韧性达4.65 MPa·m1/2.当有机碳源裂解碳添加量大于3wt％时,碳化硅晶粒发生局部异常长大现象,材料的弯曲强度与断裂韧性进一步增加.同时,对材料的热扩散系数随碳源添加种类和比例变化的规律也进行了分析与讨论.
关键词:
碳源
,
固相烧结碳化硅
,
微观结构
,
性能
梁汉琴
,
姚秀敏
,
黄政仁
,
曾宇平
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150461
采用原位分析设备与传统方法相结合的方式研究了以A12O3和Y2O3为烧结助剂的SiC陶瓷的液相烧结过程.通过高温实时观测炉对样品在测试过程中的收缩曲线以及形貌变化进行了表征,以及对液相形成过程的模拟进行了观测.采用传统分析方法研究了样品的相对密度、抗弯强度、物相组成以及微结构演变从1640℃到1920℃以40℃为间隔的变化情况.研究发现,液相明显开始起作用的温度在1640℃到1680℃之间.经典的液相烧结三阶段理论可以通过微结构以及相对密度等的分析来得到验证.该烧结体系的最佳烧结温度确认为1880℃,最高密度为(99.46±0.37)％,最大强度为(650±26) MPa.
关键词:
碳化硅
,
液相烧结
,
原位研究
,
微结构
