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为改善Si3N4陶瓷的抗氧化性能以提高该材料使用寿命和可靠性,以Sc2O3和SiO2为添加剂,用真空热压烧结法制得Sc-Si-Si3N4陶瓷,并对该陶瓷在高温下的氧化行为及力学性能的变化进行了研究.采用X射线衍射、扫描电子显微镜和重量分析法研究了不同温度下的恒温热处理对陶瓷的表面相、氧化后形貌及陶瓷重量的影响;用三点弯曲法测量了抗折强度.结果表明,在1200～1400℃保温,陶瓷的氧化符合抛物线规律,其活化能为521 kJ/mol,显示了较好的抗氧化性能.氧化过程主要由晶界添加剂离子及少量杂质离子和氧的双向扩散控制,氧化产生的表面裂纹和空洞使抗折强度明显降低.

关键词: Si3N4 , 添加剂 , 热压烧结 , 高温氧化 , 力学性能

PZT压电厚膜的研究现状与进展

李传山 , 沈建兴 , 张雷 , 董金美

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2006.05.023

PZT压电厚膜材料具有良好的压电性能,它兼顾了块体材料和薄膜的优点,近年来得到了广泛的研究与应用.本文简述了制备PZT压电厚膜的制备方法及基板、电极材料的研究情况,讨论了目前制造PZT压电厚膜所存在的基板与厚膜之间的高温扩散以及丝网印刷用厚膜浆料难以分散均匀等共性问题,同时,就如何解决这些问题进行了评述.

关键词: PZT , 压电厚膜 , 浆料 , 扩散 , 缓冲层

无铅压电陶瓷制备方法的研究进展

张雷 , 沈建兴 , 李传山 , 董金美 , 马元 , 闫春蕾

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.05.024

无铅压电陶瓷的开发和应用已经成为各个国家的研究热点.无铅压电陶瓷的制备方法是决定其结构、性质和应用的关键因素.本文从粉体制备方法和陶瓷制备新技术两个方面综述了近几年无铅压电陶瓷制备方法(如溶胶-凝胶法、水热法、熔盐法、压电厚膜技术、放电等离子烧结技术等)的研究进展,并对制备出的无铅压电陶瓷的性能与传统方法进行了对比,讨论了不同制备方法的优缺点.

关键词: 无铅压电陶瓷 , 制备方法 , 熔盐法 , 压电厚膜

Si3N4／MoSi2陶瓷的制备工艺与组织研究

张炳荣 , 沈建兴

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2000.05.004

研究了Si3N4／MoSi2复合陶瓷材料的特殊制备工艺及其显微结构的变化。用XRD、SEM、EDXS及气孔率测试仪，对每一制备步骤中发生的显微结构变化进行了分析

关键词: 热压烧结 , 氮化硅陶瓷 , 复合材料

原位反应制备WSi2/Si3N4复合材料的研究

沈建兴 , 孟宪娴 , 刘迎凯 , 毕方智

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.03.042

研究了Si3N4/WSi2复合陶瓷材料的特殊制备工艺过程及其显微结构.用XRD、SEM、EDX以及气孔测试仪,对每一制备过程步骤中发生的显微结构变化进行了分析.结果表明预烧过程原位生成了WSi2,氮化反应使 Si相几乎全部转化为Si3N4和WSi:,热压使α-Si3N4转化为β-Si3N4,相组成为β-Si3N4、WSi2 以及少量的WsSi3.机械强度随温度上升而增加,1200℃ 强度达988.3MPa.

关键词: 热压烧结 , WSi2/Si3N4 , 复合材料

金属间化合物增韧陶瓷材料的效果与机理

沈建兴 , 张炳荣 , 刘宏 , 王介峰

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2000.04.013

金属间化合物作为结构材料近几年倍受众多研究者重视,但作为第二相物质与结构陶瓷形成复合材料的研究却相对较少.本文是一篇关于金属间化合物增韧陶瓷的综述文章,对重要的金属间化合物如Ni3Al,MoSi2等的性能特点,用其增韧Al2O3,Si3N4等陶瓷材料的效果、机理作了重点分析、评述.

关键词: 金属间化合物 , 陶瓷材料 , 复合材料

NiO/TiO2-B—维纳米复合材料的制备及在锂离子电池中的应用研究

王泰林 , 沈建兴 , 张加艳 , 魏长宝 , 张强

人工晶体学报

通过水热法及均匀沉淀法制备了NiO/TiO2-B—维复合纳米材料.利用XRD、SEM等表征了纳米带的结构与形貌,采用恒电流充放电、CV等手段,对制备的复合纳米材料电极进行了电化学性能测试.结果表明,采用水热法及均匀沉淀法可以较为便捷的制备出NiO/TiO2-B纳米带,而且负载NiO后纳米带电化学性能得到了明显的提升,在0.1C倍率条件下首次放电容量可以达到304 mAh/g,高于纯TiO2-B纳米带的234 mAh/g;在1C的倍率下复合材料的首次放电容量可以达到233 mAh/g,容量提升了33.9％；在200次循环后容量仍能保持129 mAh/g.

关键词: TiO2 , 纳米带 , NiO , 锂离子电池 , 负极材料

NbN/MoSi2/Si3N4陶瓷复合材料氧化性能的研究

沈建兴 , 李传山 , 张雷 , 董金美

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.05.038

以NbN/MoSi2/Si3N4复合材料作为研究对象,研究了其在不同温度下的氧化性能.利用X射线衍射分析、扫描电镜分析和X光能谱分析,对复合材料的氧化产物进行了测定.结果表明试样在1150～1400 ℃温度范围内氧化出现了2个阶段,即0～15 h线形快速氧化阶段,A、B氧化活化能分别为98kJ/mol和132kJ/mol,而15h以后为抛物线缓慢氧化阶段,A、B氧化活化能分别为426kJ/mol和492kJ/mol;气孔率越高,氧化越严重,快速氧化阶段持续时间越长.

关键词: NbN , MoSi2 , Si3N4 , 复合材料 , 氧化

原位反应制备NbN/MoSi2/Si3N4复合材料

沈建兴 , 李传山 , 张雷

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.05.024

用Si,Mo和Nb作为起始原料通过预烧结、氮化反应和N2气氛下的热压烧结制备出Si3N4/MoSi2/NbN复合材料,借助扫描电镜和X射线衍射等分析手段对各阶段样品的相组成和显微组织进行了表征,结果表明:在预烧结阶段获得了NbN, MoSi2和未反应的Si相;随着温度的提高,氮化反应生成了α-Si3N4和少量β-Si3N4;最后经热压烧结制备了Si3N4/MoSi2/NbN复合材料.

关键词: Si3N4 , 原位反应 , 热压 , 复合材料