李海燕
,
周洋
,
路金蓉
,
郑涌
,
陈晨
,
李世波
,
黄振莺
,
李翠伟
,
翟洪祥
稀有金属
以Ti3AlC2粉和锌铝合金ZA27粉作为原料,采用行星球磨混料和气氛保护烧结工艺制备了Ti3AlC2颗粒增强ZA27复合材料,重点研究了烧结温度对复合材料的相组成、力学性能和显微组织的影响.结果表明,随烧结温度的升高,复合材料的相对密度、维氏硬度、抗弯强度和抗拉强度都增大,且在870℃时抗弯强度和抗拉强度都达到最大值,分别为592和324 MPa.该温度下Ti3AlC2与ZA27之间发生了微弱的化学反应,有利于改善基体与颗粒增强相之间的界面结合效果.
关键词:
Ti3AlC2/ZA27复合材料
,
烧结温度
,
力学性能
,
微观结构
周洋
,
蒋三生
,
李世波
,
李翠伟
,
张志力
,
黄振莺
,
翟洪祥
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.059
以国产Si粉和Si3N4粉为原料,添加适量的Y2O3和Al2O3烧结助剂,经凝胶注模成型后,在流动的高纯氮气氛中,采用反应烧结工艺制备出结构均匀、性能良好的Si3N4透波陶瓷,并深入研究了组分配方和烧结工艺对硅粉氮化率及材料的力学性能与介电性能的影响.研究结果表明:提高烧结温度能明显改善硅粉的氮化程度,当烧结温度超过1450℃、保温4h以上时,硅粉可完全氮化；起始原料中Si3N4含量为65％时,样品的介电性能最好,其介电常数为4.8,损耗角正切值为0.78×10-2；起始原料中Si3N4含量为35％时,样品的力学性能最好,其抗弯强度为129.5MPa.
关键词:
Si3N4
,
反应烧结
,
透波陶瓷
,
介电性能
昝青峰
,
黄勇
,
汪长安
,
李淑琴
,
李翠伟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2001.05.006
用SiC晶须和长柱状β-Si3N4对Si3N4/BN层状材料的基体层和分隔层进行了强化。轧膜工艺对SiC晶须和原料中存在的少量β-Si3N4晶粒有一定的定向作用，而基体层中定向分布的SiC晶须和长柱状的β-Si3N4晶粒对基体层的强韧化作用类似于块体材料，其抗弯强度和断裂韧性的提高幅度都大于50%；分隔层中β-Si3N4的定向度较差，但这有利于形成网状结构，在分隔层中起到骨架的作用，同时还可以增加裂纹的扩展长度，改善分隔层与基体层的界面结合状态。最终得到性能最佳的材料的成分为Si3N4+20wt%SiC晶须（基体层），BN+15vol%β-Si3N4（分隔层），其断裂功可达4820J/m2，抗弯强度仍可保持在650MPa。
关键词:
层状材料
,
SiC晶须
,
长柱状β-Si3N4
,
分隔层
李翠伟
,
黄勇
,
汪长安
,
昝青峰
,
赵世柯
无机材料学报
研究了MgO-Y2O3-Al2O3体系(相应的层状复合陶瓷试样记为A)、Y2O3-Al2O3体系(相应的层状复合陶瓷试样记为B)及La2O3-Y2O3-Al2O3体系(相应的层状复合陶瓷试样记为C)烧结助剂对Si3N4/BN层状复合陶瓷结构与性能的影响.研究表明:在相同的烧结工艺下,试样A、B、C的抗弯强度分别为700、630、610MPa,断裂功分别为2100、1600、3100J/m2.试样A、B以脆性断裂为主,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Si3N4晶粒大小不均且长径比较小,而试样C中长柱状Si3N4晶粒发育完善,有较大的长径比.
关键词:
层状复合陶瓷
,
additives
,
β-Si3N4
李翠伟
,
王文娟
,
王建
,
翟洪祥
,
周洋
,
李世波
稀有金属材料与工程
采用原位热压工艺制备了高纯Ti_3Si_0.6Al_0.6C_1.98陶瓷,并测试了性能.以单质的Ti、Si、Al和石墨粉为原料,摩尔比Ti:Si:Al:C=3:0.6:0.6:1.98,在1500 ℃,30 MPa压力下保温1 h,高纯Ar气保护,制备试样的主要物相为Ti_3Si_0.6Al_0.6C_1.98.制备的Ti_3Si_0.6Al_0.6C_1.98陶瓷的密度为(4.43±0.23) g/cm~3,电阻率为(0.31±0.01)μΩ·m,抗弯强度为(245.46±22.04) MPa,维氏硬度为(2.91±0.32) GPa, 断裂韧性为(5.63±0.39) MPa·m~(1/2).Ti_3Si_0.6Al_0.6C_1.98陶瓷中晶粒以板状晶为主,晶粒层状结构明显,断口形貌显示主要为穿晶断裂,晶粒的分层断裂、微裂纹的偏转桥接及滑移使材料具有独特的压痕特征.
关键词:
Ti_3SiC_2
,
固溶体
,
原位热压烧结
,
性能
丁艳
,
翟洪祥
,
李翠伟
,
艾明星
稀有金属材料与工程
以Ti、Si、Al和C(石墨)元素粉为原料,采用原位热压烧结法制备了高纯度的Ti3Si0.8Al0.4C1.95层间固溶体陶瓷块体材料,研究了合成温度对产物纯度的影响,测试分析了制备材料的相组成及显微结构,测试了制备材料的密度、抗弯强度及电阻率等特性.结果表明,适当的热压烧结温度为1550 ℃左右,偏高或偏低都导致TiC及Ti5Si3等杂相的生成;微观结构为典型的板状晶,晶粒内部的层状结构清晰可见;材料的密度、抗弯强度和电阻率均介于Ti3SiC2和Ti3AlC2两者之间.
关键词:
Ti3Si0.8Al0.4C1.95
,
热压
,
固溶体
,
材料性能
,
显微结构
李翠伟
,
黄勇
,
汪长安
,
汤珂
,
李淑琴
无机材料学报
采用放电等离子烧结技术(SPS)快速烧结了SiC晶须增强的Si3N4/BN层状复合材料.利用SPS技术,在烧结温度为1650℃、保温15min的条件下,材料的密度可达3.18g/cm3,抗弯强度高达600MPa,断裂功达到3500J/m2.研究表明:特殊的层状结构、SiC晶须的拔出与折断是材料断裂功提高的主要原因.X射线衍射及扫描电子显微镜研究表明:α-Si3N4已经在短短的烧结过程中全部转变成长柱状的β-Si3N4,并且长柱状的β-Si3N4和SiC晶须具有明显的织构.
关键词:
放电等离子烧结
,
laminated ceramics
,
Si3N4
高立强
,
周洋
,
翟洪祥
,
李世波
,
张志力
,
李翠伟
稀有金属材料与工程
采用粉末冶金的方法在1000℃和30 MPa的热压条件下,烧结制备了以Ti3AlC2为增强相的Ti3AlC2/Cu复合材料,研究了增强相含量(10%～40%)对复合材料的显微结构、抗弯强度、硬度和电阻率的影响.结果表明:Ti3AlC2能够有效增强铜,当Ti3AlC2含量为30%时,增强效果最佳,复合材料的抗弯强度达1033 MPa,最大形变为2.5%,增强相含量继续增加时,复合材料的强度反而降低;随着增强相含量的增加,复合材料渐趋脆性断裂,同时复合材料的电阻率基本呈线性升高.
关键词:
Ti3AlC2
,
Cu基复合材料
,
制备
,
力学性能
陈克丕
,
李翠伟
稀有金属材料与工程
以CaCO_3、TiO_2、CuO为原料,采用两种工艺途径制备了(1-x)CCTO-xCTO(0≤x≤1)复合陶瓷材料.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、阻抗分析仪对(1-x)CCTO-xCTO复相陶瓷的相组成、显微结构特征和介电性能进行了研究,发现不同工艺途径制备的(1-x)CCTO-xCTO复合陶瓷的显微结构略有差异,但介电性能基本相同,表明两种工艺途径制备的陶瓷中CCTO和CTO具有相似的连接情况.此外,还发现2/8CCTO-6/8CTO复合陶瓷在室温和1 kHz频率时,材料的介电常数ε接近1500,且介电损耗tgδ小于0.08.
关键词:
钛酸铜钙
,
钛酸钙
,
复合陶瓷
,
介电性能
