张英伟
,
余建波
,
夏咏锋
,
左开慧
,
姚冬旭
,
曾宇平
,
任忠鸣
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11555
以不同配比的Y2O3-Al2O3为烧结助剂, 通过添加3wt%的单分散β-Si3N4籽晶, 采用气压烧结制备了氮化硅陶瓷, 并对所得材料的相组成、密度、室温和高温力学性能及显微结构进行了研究. 结果表明: 不同烧结助剂配比的α-Si3N4粉体在1800℃保温2 h即全部转化为β-Si3N4, 且各烧结体的相对密度都达到了97%以上. 在6wt%Y2O3和4.5wt%Al2O3为烧结助剂时, 添加3wt%籽晶的样品其室温强度和1200℃高温强度分别提高了20%和16%, 断裂韧性提高了8%.
关键词:
β-Si3N4籽晶; 力学性能; 晶粒形貌; 液相粘度
张英伟
,
余建波
,
夏咏锋
,
左开慧
,
姚冬旭
,
曾宇平
,
任忠鸣
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11555
以不同配比的Y2O3-Al2O3为烧结助剂,通过添加3wt％的单分散β-Si3N4籽晶,采用气压烧结制备了氮化硅陶瓷,并对所得材料的相组成、密度、室温和高温力学性能及显微结构进行了研究.结果表明:不同烧结助剂配比的α-Si3N4粉体在1800℃保温2h即全部转化为β-Si3N4,且各烧结体的相对密度都达到了97％以上.在6wt％Y2O和4.5wt％Al2O3为烧结助剂时,添加3wt％籽晶的样品其室温强度和1200℃高温强度分别提高了20％和16％,断裂韧性提高了8％.
关键词:
β-Si3N4籽晶
,
力学性能
,
晶粒形貌
,
液相粘度
王宝全
,
余建波
,
任忠鸣
,
曾宇平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00239
为了解决铝基陶瓷型芯难于烧结和不易脱芯的难题, 在样品中加入了一定量的SiO2. 利用干压法制备了多孔氧化铝基陶瓷型芯样品, 研究了不同SiO2的添加量、烧结温度和保温时间对样品性能的影响. 研究结果表明: 经1500℃烧结保温2 h和1600℃烧结降温2 h的样品, 其线收缩率变化不大. 经1700℃烧结保温2 h的样品, 由于SiO2的挥发导致样品的气孔率升高, 抗弯强度明显降低. 经1500℃烧结保温2 h的样品综合性能最好, 当SiO2添加量为10wt%时, 样品的线收缩率为1.1%, 抗弯强度为63 MPa, 气孔率为35.5%, 体积密度为2.29 g/cm3; 当保温时间≥4 h时, 其线收缩率、抗弯强度、气孔率和体积密度变化不大, 有望成为高温型芯的候选材料.
关键词:
多孔
,
alumina-based ceramic core
,
shrinkage
,
bending strength
,
porosity
,
bulk-density
姚冬旭
,
曾宇平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00422
以硅粉(Si)为起始原料, 氧化钇(Y2O3)为烧结助剂, 利用干压成型工艺制备出不同气孔率的多孔硅坯体, 通过反应烧结得到高强度多孔氮化硅(Si3N4)陶瓷. 研究了Y2O3添加量在不同升温制度下对于氮化率的影响, 以及1500~1750℃后烧结对多孔材料强度的影响. 结果表明: 添加9%Y2O3的样品具有较高的氮化率, 主要是Y2O3与Si粉表面的SiO2在较低的温度下反应生成了Y5Si3O12N. 在不同的反应条件下可得到气孔率为30%~50%, 强度为160~50MPa的样品. 在1750、 0.5MPaN2气压下对样品进行后处理, α-Si3N4完全转变成柱状β-Si3N4, 晶型转变有利于强度提高,气孔率为46%的多孔Si3N4其强度可达140MPa.
关键词:
反应烧结
,
porous silicon nitride
,
flexural strength
,
porosity
曾宇平
,
江东亮
,
谭寿洪
,
郭景坤
无机材料学报
利用流延成型工艺制备了Al2O3－TiC复相陶瓷薄膜．通过叠层、预压、脱粘和热压烧结工艺，制备了层状结构复相陶瓷．讨论了分散剂、pH值、固含量对浆料粘度的影响．用TGA分析了陶瓷膜的脱粘过程．用SEM和光学显微镜分析了素坯膜的微观形貌和材料在压应力作用下裂纹扩展情况．由于裂纹沿弱界面扩展使应力松弛，有效地提高了材料的断裂韧性和断裂功，为陶瓷的结构设计提供了一条新思路
关键词:
浆料
,
null
,
null
,
null
姚冬旭
,
曾宇平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00422
以硅粉(Si)为起始原料,氧化钇(Y2O3)为烧结助剂,利用干压成型工艺制备出不同气孔率的多孔硅坯体,通过反应烧结得到高强度多孔氮化硅(Si3N4)陶瓷.研究了Y2O3添加量在不同升温制度下对于氮化率的影响,以及1500～1750℃后烧结对多孔材料强度的影响.结果表明:添加9%Y2O3的样品具有较高的氮化率,主要是Y2O3与Si粉表面的SiO2在较低的温度下反应生成了Y5Si3O12N.在不同的反应条件下可得到气孔率为30%～50%,强度为160～50MPa的样品.在1750、0.5MPa N2气压下对样品进行后处理,α-Si3N4完全转变成柱状β-Si3N4,晶型转变有利于强度提高,气孔率为46%的多孔Si3N4其强度可达140MPa.
关键词:
反应烧结
,
多孔氮化硅
,
强度
,
气孔率
王宝全
,
余建波
,
任忠鸣
,
曾宇平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00239
为了解决铝基陶瓷型芯难于烧结和不易脱芯的难题,在样品中加入了一定量的SiO2.利用干压法制备了多孔氧化铝基陶瓷型芯样品,研究了不同SiO2的添加量、烧结温度和保温时间对样品性能的影响.研究结果表明:经1500℃烧结保温2h和1600℃烧结降温2h的样品,其线收缩率变化不大.经1700℃烧结保温2h的样品,由于SiO2的挥发导致样品的气孔率升高,抗弯强度明显降低.经1500℃烧结保温2h的样品综合性能最好,当SiO2添加量为10wt％时,样品的线收缩率为1.1％,抗弯强度为63MPa,气孔率为35.5％,体积密度为2.29 g/cm3;当保温时间≥4h时,其线收缩率、抗弯强度、气孔率和体积密度变化不大,有望成为高温型芯的候选材料.
关键词:
多孔
,
铝基陶瓷型芯
,
线收缩率
,
抗弯强度
,
显气孔率
,
体积密度
刘奕
,
赵玉亮
,
高兆芬
,
姜霞
,
曾宇平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12398
以硫代氨基脲(CHsN3S)为还原剂,通过还原氧化石墨(GO)制备了石墨烯纳米片(GNS).利用XRD,FE-SEM,AFM和UV-Vis光谱对产物的结构和形貌进行分析,并使用循环伏安和恒流充放电等测试手段来表征其超级电容性能.实验结果表明,所制备的GNS具有良好的结晶状态,并且在水溶液中具有良好的分散性.以GNS纳米片为电极材料,在3 mol/L KOH电解质溶液中,在500 mA/g电流密度测试条件下所得比电容量为75 F/g.而且GNS纳米片显示出了良好的电化学循环稳定性.
关键词:
石墨烯纳米片
,
硫代氨基脲
,
超级电容性能
胡海龙
,
姚冬旭
,
夏咏锋
,
左开慧
,
曾宇平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13469
以两种不同配比Y2O3/Al2O3(A,2：3； B,3：1,总量15 wt%)为烧结助剂,通过添加不同质量分数的SiC粉体,反应烧结制备了高强度的氮化硅/碳化硅复相陶瓷。并对材料的相组成、相对密度、显微结构和力学性能进行了分析。结果表明：在1700℃保温2 h情况下,烧结助剂A 与B对应的样品中α-Si3N4相全部转化为β-Si3N4；添加5wt%SiC,烧结助剂A对应样品的相对密度达到最大值94.8%,且抗弯强度为521.8 MPa,相对于不添加SiC样品的抗弯强度(338.7 MPa)提高了约54.1%。SiC能有效改善氮化硅基陶瓷力学性能,且Si3N4/SiC复相陶瓷断裂以沿晶断裂方式为主。
关键词:
反应烧结
,
Si3N4/SiC复相陶瓷
,
烧结助剂
,
SiC含量
胡海龙
,
曾宇平
,
左开慧
,
夏咏锋
,
姚冬旭
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140181
分别以Y2O3-Al2O3(YA)和Y2O3-MgO(YM)为烧结助剂，采用气压烧结工艺制备了Si3N4/SiC陶瓷，研究了两种不同的烧结助剂对陶瓷的力学和摩擦性能的影响。研究结果表明：添加不同种类的烧结助剂对制备陶瓷的相对密度、抗弯强度、断裂韧性、硬度、摩擦系数和磨损率影响很大；与添加烧结助剂YM相比较，添加烧结助剂YA的Si3N4/SiC陶瓷在烧结过程中表现出了更好的烧结性能，得到的陶瓷样品最终显示了更好的力学和摩擦性能，尤其是SiC添加量为20wt%的Si3N4/SiC陶瓷。这主要归因于烧结助剂YA的添加使Si3N4/SiC陶瓷呈现出了更高的相对密度，获得的晶粒长径比更小。
关键词:
Si3N4/SiC陶瓷
,
烧结助剂
,
抗弯强度
,
摩擦性能
