翟蕊
,
杨光义
,
吴仁兵
,
陈建军
,
林晶
,
吴玲玲
,
潘颐
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.05.018
在1500℃、1600℃、1650℃和1750℃氩气中保温3 h,使Fe-Si在石墨基板上熔化并敷展,分别在熔层表面获得SiC颗粒层、SiC颗粒与晶须混合层、SiC晶须层和SiC腾空薄膜.XRD分析确定所有产物均为3C-SiC;TEM和SAED分析表明,SiC晶须为3C-SiC单晶,生长方向为[111].基于上述结果,提出不同温度下C与熔体中的Si经不同反应路径,生成不同形貌SiC的反应机理:低温时(≤1500℃),Fe提高了熔体中C的饱和溶解度,以液-固(LS)反应生成SiC颗粒;较高温度时(1500～1750 ℃),借助Fe的催化作用,以气-液-固(VLS)机理生成SiC晶须;更高温度时(≥1750℃),气-液-固(VLS)变得无序,生成SiC腾空连续膜.
关键词:
SiC晶须
,
液相法
,
VLS生长机理
林晶
,
陈建军
,
杨光义
,
吴仁兵
,
翟蕊
,
吴玲玲
,
潘颐
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.05.015
在1600℃不同真空度下,采用热蒸发硅的方法,在石墨基板和聚丙烯腈(PAN)炭纤维两种碳源基体原位生长具有一定取向的碳化硅纳米晶须--垂直于石墨片表面森林状和试管刷状碳化硅纳米晶须阵列.通过X射线衍射及场发射扫描电镜,发现晶须为3C-SiC,直径约100 nm,长度约50μm.炭纤维表面的产物顶端多为针尖状,而石墨片表面的产物多为六方棱柱状.因其纳米尺寸效应,在380nm波长的光激发下,所制晶须在波长为468 nm附近出现光致发光峰.透射电镜、多点衍射电子衍射图表明,所制得的3C-SiC晶须为单晶,其生长方向为3C-SiC的[111]方向.基于反应过程中硅熔体与碳源分离的事实,讨论了3C-SiC晶须阵列生长的气固反应机理.
关键词:
碳化硅
,
晶须
,
气固反应机理
曹涯路
,
王利
,
杨光义
,
潘颐
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.06.027
借助最新最权威基本的热力学数据,按化学平衡理论,分析SiC和LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)之间可能发生的化学反应,定量计算在SiC中不同C活度,不同温度下SiC和LAS间诸反应各气相产物的分压和分压总和,精确分析SiC和LAS界面的热力学稳定性,提供在一个大气压惰性气体环境下,SiC和LAS界面的热力学失稳判据,为SiC材料研究者提供可靠的参考资料.
关键词:
碳化硅
,
LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)
,
界面热力学
,
化学稳定性
王严杰
,
庞明杰
,
杨光义
,
潘颐
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.01.017
将实验室烧制的无机快离子导体盐Li1.3 Al0.3Ti1.7(PO4)3、PEO与LiClO4按照EO/Li=8,两种锂盐含量为变量进行复合,通过溶液浇注法制备得到PEO-LiClO4-Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合聚合物电解质膜,以示差扫描热分析法(DSC)与电化学阻抗(EIS)测试其性能.DSC测试结果表明:按照EO/Li=8将Li1.3Al0.3Ti17(PO4)3、LiClO4与PEO复合的聚合物电解质中PEO的结晶度由50.34%下降到4.36%～28.53%.室温下该聚合物电解质所有试样的阻抗谱图在高频区呈现为压缩的半圆,在低频区为一条倾斜的直线,而在较高温度时,阻抗谱图主要为一条倾斜的直线.复合聚合物电解质PEO-LiClO4-Li1.3Al0.3Ti17(PO4)3的离子电导率遵从Ar-rhenius关系,在Li1.3Al03Ti1.7(PO4)3质量分数达到15%时,活化能最低,即4.494425 eV,此时电导率值最佳,373 K时为1.161×10-3S/cm和298 K时为7.985×10-6S/cm.
关键词:
PEO
,
复合聚合物电解质
,
电导率
吴仁兵
,
陈建军
,
杨光义
,
潘颐
,
李俊德
,
黄肇端
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.05.019
研究了N2气氛加压烧结制备的6 wt%Yb2O3和2 wt%Al2O3掺杂氮化硅复合材料在高温下的动态疲劳行为.用维氏压痕法在试样上获得规范的预制裂纹.分别在1000℃、1200℃、1300℃、1400℃下,以1、0.5、0.1、0.01 mm/min的不同压头速率对试样进行四点弯曲试验.不同温度下疲劳应力-加载速率函数曲线的对比表明,这种材料在1200℃时,对亚临界裂纹生长具有最高的抵抗力(即具有最大的亚临界裂纹生长指数N).XRD、TEM分析表面晶界相的晶化、裂纹愈合可以提高亚临界裂纹生长指数.EDS分析表明,1200℃下氮化硅陶瓷断裂面的氧化有助于晶界相的晶化,但是在更高的温度下,则会产生不利影响.
关键词:
氮化硅
,
动态疲劳
,
亚临界裂纹生长
杨光义
,
高明霞
,
潘颐
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.01.009
用FexSiy(Fe3Si,Fe5Si3,FeSi)熔体自发浸渗SiC粉体预制件制备出致密度高达96.5%的SiC/FexSiy复合材料.利用XRD、OM和SEM等对复合材料的相组成、显微结构和力学性能进行了分析和表征.研究发现,自发浸渗过程中SiC在FexSiy熔体中有溶解和析出,导致复合材料的相组成和显微结构发生变化.Fe3Si渗入后,复合材料中有碳析出,并生成Fe5Si3和FeSi两种新相;Fe5Si3和FeSi的渗入无碳析出,而是发生碳化硅烧结、粒子合并和晶粒长大;Fe5Si3熔体渗入超细碳化硅(0.5μm)粉体预制件后,生成大的碳化硅晶粒和碳化硅单晶.借助CHEMSAGE热力学数据库对1873 K时Fe-Si-C体系的平衡相图进行了定量分析,研究了SiC在FexSiy熔体中的稳定性;解释了铁的三种硅化物浸渗后,SiC颗粒形态的变化.通过对复合材料显微硬度、弯曲强度和可靠性(威布尔系数)的测试,分析了熔渗法SiC/FexSiy复合材料结构和性能的关系.
关键词:
熔体浸渗
,
碳化硅
,
铁硅化合物
,
碳化硅复合材料
