材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

SOLID REACTION BETWEEN PRESSLESS SINTERED Si_3N_4 SUBSTRATE AND Ti-DEPOSITED FILM

XIAN Aiping SI Zhongyao Institute of Metal Research , Academia Sinica , Shenyang.China XIAN Aiping Institute of Metal Research.Academia Sinica , Shenyang 110015.China

金属学报(英文版)

The chemical reaction at solid state between the pressless sintered Si_3N_4 substrate and Ti-de- posited film has been studied by X-ray diffraction analysis.The reaction all depends upon the temperature.It seems no reaction below 973 K:Ti_2N and Ti_5Si_3 form from 1073 to 1123 K: TiN and Ti_5Si_3 form at 1173 K,TiN and Ti_5Si_4 form at 1273 K;while the titanium film di- minishes completely.The lattice parameter of Si_3N_4 is unchanging thrioughout postannealing. This implies that the Ti atoms never dissolve into the Si_2N_4 lattice.

关键词: titanium , null , null , null

木屑种类对SiO2碳热还原氮化法制备氮化硅粉体的影响

马啸尘 , 尹洪峰 , 张军战 , 任耘

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.004

为了确定SiO2碳热还原氮化法制备氮化硅时合适的木屑种类,分别以松、桐两种木屑和SiO2质量分数为2.5％、5％、7.5％、10％、15％、20％的硅溶胶为原料,采用真空常压浸渍-碳热还原氮化法(成型压力10 MPa,氮气流量400 mL·min-,反应温度1 500℃,反应时间9h)制备了氮化硅粉体,并对采用本法制备Si3 N4粉体的传质机制进行了初步探讨.结果表明:松、桐两种木屑分别经w(SiO2)=7.5％的硅溶胶浸渍后,经碳热还原氮化反应均可制得高o-Si3 N4和β-Si3N4含量的混合粉体,但用松木屑制得的Si3N4粉体中α相含量明显较桐木屑的高,更适合用此法制备氮化硅粉体;本试验中碳热还原氮化反应采用的是形成气相中间产物的传质形式,C颗粒是氮化物颗粒的前驱物,其基本反应过程是:木屑炭化→原位还原SiO2→生成气体中间产物→N2参与反应→完成碳热还原氮化反应.

关键词: 氮化硅 , 松木屑 , 桐木屑 , 硅溶胶 , 浸渍法 , 碳热还原氮化法

水溶性胶态成型工艺制备氮化硅耐磨结构陶瓷

郝洪顺 , 徐利华 , 仉小猛 , 刘明 , 扶志

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00955

以氮化硅粉末为原料, 采用水溶性胶态成型工艺制备高耐磨氮化硅陶瓷. 采用正交设计的方法来优化制备高品质注浆料, 并研究了掺杂分散剂后Zeta电位的变化. 同时, 还对氮化硅陶瓷烧结体的显微结构、力学性能和耐磨性能进行了研究. 结果表明: 当氮化硅浆料中固相体积分数为45%时, 可制得体积密度较高的精细氮化硅陶瓷材料, 断裂韧性可达7.21MPa·m^1/2, 硬度为9.30GPa. 通过抗耐磨损实验研究表明: 干摩擦条件下, 氮化硅陶瓷发生了晶粒脆性断裂和脱落; 水润滑条件下, 摩擦表面产生了氢氧化硅反应膜, 降低了磨损, 主要是化学腐蚀磨损.

关键词: 氮化硅 , colloidal process , wear mechanism , orthogonal design

低纯度外β-Si₃N₄粉末的无压烧结及其性能

徐鑫 , 黄莉萍 , 陈源 , 符锡仁

无机材料学报

为了降低氮化硅材料的成本，运用便宜的低纯度从β-Si₃N₄粉末，通过无压烧结制备了氮化硅材料．发现β-Si₃N₄粉末具有很好的烧结性能，得到的结构是由柱状颗粒和小球状颗粒形成的嵌套结构，结构组成均匀，没有晶粒的异常生长．所得材料的抗弯强度为587MPa，韧性达到5.3MPa.m^1/2，说明可在一般条件下使用。

关键词: 氮化硅 , refractory grade , pressureless sinter , microstructure , mechanical property

Si3N4-BN 复合材料的制备及抗震性研究

钱凡 , 李红霞 , 于建宾 , 杨文刚 , 刘国齐 , 李泉

耐火材料 doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.008

以 Si 粉、h-BN、Si3 N4为原料，配制成 h-BN 添加量分别为20％、25％、30％（w）的混合料，经振动磨混合、等静压成型、氮化烧结（1400℃保温5 h），制成 Si3 N4－BN 复合材料试样。分析试样的物相组成，并检测其显气孔率、体积密度、常温强度、高温强度、弹性模量、热膨胀系数等性能指标；利用有限元分析软件 ANSYS 分析 w（h-BN）＝30％的试样在模拟薄带连铸条件下的抗热震性，然后采用熔融金属热冲击方法对不同温度（分别为650、750和850℃）保温30 min 烘烤后 w（h-BN）＝30％的试样进行抗热震试验。结果表明：1）随着 h-BN 添加量的增加，Si3 N4－BN 复合材料的烧结性能下降，强度、弹性模量、热膨胀系数减小。2）w（h-BN）＝30％的Si3 N4－BN 复合材料的抗热震性能可以满足现有薄带连铸生产的工况条件，有望成为热压 h-BN 的代替品。

关键词: 氮化硅 , 六方氮化硼 , 薄带连铸 , 侧封板 , 氮化烧结 , 反应烧结 , 抗热震性

炭黑表面接枝改性改善氮化硅凝胶注浆料性能

张雯 , 贺永宁 , 王红洁 , 金志浩

材料科学与工艺

为获得适用于苛刻环境下的高强度、高气孔率氮化硅陶瓷,采用原位生成纳米碳化硅增强相的方法,以提高材料的性能.从改善凝胶注浆料稳定性着手,利用铈离子(ce~(4+))和醇羟基组成的氧化还原体系对炭黑表面进行接枝改性,将改性后的炭黑与氮化硅粉配合,用于制备多组分凝胶注模成型用复合浆料.探讨了水溶液中丙烯酰胺在炭黑表面接枝反应的影响因素,利用红外谱、热失重、透射电镜等分析手段验证了炭黑表面的接枝情况.研究表明:经接枝改性的炭黑在水分散体系中具有良好的分散稳定性,炭黑经接枝处理后其阻聚性明显下降,可以制备出均一、稳定的多组分浆料,很好地应用于氮化硅凝胶注模成型工艺.

关键词: 炭黑 , 丙烯酰胺 , 接枝反应 , 氮化硅 , 多孔陶瓷

有机前驱体热解法合成单晶氮化硅纳米线

郭钢锋 , 李晓伟 , 冯文 , 孔向阳

稀有金属材料与工程

在高纯氮气气氛中采用有机前驱体热解法合成了氮化硅纳米线,对氮化硅纳米线所进行的详细的微观表征表明它们具有良好的单晶特性,其生长沿着α-Si_3N_4的[1010]方向并受VS机制所控制.在室温下用325 nm激光对样品激发,观察到样品有很宽的强光致发光带,在实验中用肉眼即能观察到从样品所发出的强光.考虑到通过稀土掺杂(如引入Nd、Eu、Er和Yb)等手段能够降低氮化硅纳米结构的能带从而进一步调控其光学性能,可以相信氮化硅纳米线在防伪发光材料领域将有着广阔的开发潜力.

关键词: 防伪材料 , 光致发光 , 氮化硅 , 纳米线 , 有机前驱体

直接凝固注模成型氮化硅陶瓷

刘学建 , 黄莉萍 , 古宏晨 , 徐鑫 , 符锡仁

无机材料学报

直接凝固注模成型是一种新颖的原位凝固成型工艺，特别适合于复杂形状陶瓷部件的成型．通过粉体的表面改性、浆料ｐＨ值的调节以及引入高效分散剂等途径制备出了低粘度高固含量的氮化硅浆料，通过直接凝固注模成型可以获得适当的素坯密度和强度．坯体气孔分布均匀，为较窄的单峰分布，断口光滑平整，坯体各部位密度具有很好的均匀性．在相对较低的烧结温度下（１７５０℃），成型坯体经过无压烧结可达到理论密度的９８％，基本实现致密化．烧结体结构均匀，晶粒均匀生长，发育良好．经１８００℃烧结２ｈ后，抗折强度达７５８．４ＭＰａ，断裂韧性为６．３ＭＰａ·ｍ^１／２．

关键词: 氮化硅 , direct coagulation casting , microstructure , mechanical properties

挤压成形制备多孔氮化硅陶瓷

姜广鹏 , 杨建锋 , 高积强

稀有金属材料与工程

以甲基纤维素作粘结剂配制氮化硅泥料,利用柱塞式挤压模具通过挤压成形法制备多孔氮化硅陶瓷.研究了挤压、干燥、排胶、烧结等各个工艺阶段坯体的开气孔率、体积密度、弯曲强度、显微结构及相转变等的变化规律.结果表明:挤压成形是制备多孔氮化硅陶瓷的一种有效而实用的方法.最后利用蜂窝陶瓷模具,首次成功挤出具有广泛应用前景的氮化硅蜂窝陶瓷.在未来的汽车尾气处理领域,有望取代当前广泛使用的堇青石材质蜂窝陶瓷.

关键词: 多孔陶瓷 , 氮化硅 , 挤压成形 , 蜂窝陶瓷

氮气气氛下MgAl2O4/SiC材料的反应性能研究

魏军从 , 高春辉 , 黄建坤 , 吉秀梅 , 艾丽 , 涂军波

硅酸盐通报

为了研究氮气气氛下MgAl2O4/SiC材料的反应性能及硅粉的影响,将添加硅粉前后的MgAl2O4-SiC材料在流动氮气中经1600℃保温3h烧成,对烧结后的试样进行XRD、SEM和EDS分析.研究发现:两者材料的主要物相均为镁铝尖晶石、碳化硅、氮化硅.不添加硅粉的试样中生成的氮化硅呈长径比较大的纤维状,其生长过程符合VS生长机制；添加硅粉后的试样中生成的氮化硅根部呈柱状,顶部呈锥状,其生长是LS和VS生长机制共同作用的结果.另外,氮化烧成时MgAl2O4/SiC反应界面层中会发生离子互扩散,可能生成少量堇青石,并且C4-、Al3+、Mg2+较O2-、Si4+具有更大的扩散速度.

关键词: MgAl2O4-SiC材料 , 氮气气氛 , 氮化硅 , 生长机制

材料期刊网