江莞
,
王连军
,
张建峰
,
秦超
,
陈立东
稀有金属材料与工程
Ti3SiC2具有优良的性能,作为复合材料增强相可以进一步提高材料性能.提出制备Ti3SiC2增强复合材料的一种新思路,即利用放电等离子体烧结(Spark Plasma Sintering,简称SPS)原位反应烧结制备Ti3SiC2增强纳米复合材料.利用SPS技术已经成功制备了Ti5Si3/TiC/Ti3SiC2,TiSi2/SiC/Ti3SiC2,SiC/Ti3SiC2等纳米复合材料,并且考察了材料的显微结构和力学性能.
关键词:
SPS
,
Ti3SiC2
,
原位制备
张建峰
,
施璐
,
王连军
,
江莞
,
陈立东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01147
以商用硅粉、碳粉、钛粉以及少量的铝粉为原料, 利用放电等离子烧结技术原位反应制备了Ti3SiC2-SiC复合材料. 利用盘销式摩擦磨损实验机测试了Ti3SiC2-SiC复合材料的耐摩擦磨损性能. 结果表明: 随着SiC含量的增加, 材料相对于硬化钢的摩擦系数和磨损系数均呈下降趋势, 这表明SiC的引入提高了复合材料的抗摩擦磨损性能. Ti3SiC2单相材料摩擦系数在0.8～1.0之间, 而Ti3SiC2-40vol% SiC复合材料在稳态下的摩擦系数达到了0.5, Ti3SiC2-40vol% SiC复合材料相对于Ti3SiC2单相材料的磨损系数下降了一个数量级. Ti3SiC2-SiC复合材料的高抗磨损性归因于磨损类型的改变以及SiC良好的抗氧化性能.
关键词:
微观结构
,
Ti3SiC2-SiC composite
,
SPS
,
friction and wear mechanism
张红娣
,
郝秋艳
,
张建峰
,
张建强
,
李养贤
,
刘彩池
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.05.019
本文研究了重掺p型(B)和重掺n型(P、As、Sb)硅单晶的内吸除效应.发现在本实验条件下,经过改进的内吸杂(IG)处理后,不同掺杂剂的重掺硅单晶片都出现了氧沉淀增强现象,但不同掺杂剂的重掺硅单晶中氧沉淀形态不同.且发现砷增强了硅片近表层区氧的外扩散.在相同的热处理条件下,不同掺杂剂的重掺硅清洁区宽度不同,重掺硼硅片的清洁区最窄,重掺砷的最宽.
关键词:
重掺杂硅单晶
,
热处理
,
内吸除
张建峰
,
王连军
,
江莞
,
陈立东
,
吴汀
稀有金属材料与工程
采用Ti,Si,C以及少量的Al,应用放电等离子体烧结设备,在1350℃烧结得到不含有TiC的SiC-Ti3SiC2复合材料,其中SiC理论体积含量为50%.材料表面气孔率为2.72%.材料的硬度为10.09 GPa,断裂韧性为5.66MPa·m1/2,硬度低的原因是由于材料不够致密.提高烧结温度到1450℃,XRD结果表明材料中有了TiC的存在,这说明提高烧结温度以后,Ti3SiC2发生了分解.但是材料表面气孔率为0.64%,材料的硬度达到了18.07 GPa,同时,材料的断裂韧性值达到了6.30 MPa·m1/2.实验表明,仅提高烧结温度100℃,使Ti3SiC2部分分解得到TiC,就能够提高材料的硬度和断裂韧性.
关键词:
原位反应
,
SiC-TiC-Ti3SiC2
,
放电等离子体烧结
郝秋艳
,
乔治
,
张建峰
,
任丙彦
,
李养贤
,
刘彩池
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.05.011
本文利用快速退火对 8″直拉硅单晶片中的流动图形缺陷(FPDs)进行了研究.首先用Secco腐蚀液腐蚀了大直径直拉硅片,利用光学显微镜观察了FPDs的宏观分布,并用原子力显微镜(AFM)对原生FPDs的微观形貌进行观察,证明了 FPDs是一种空位型原生缺陷,然后采用了高温快速热处理,分别在N2、N2/O2(3%)、Ar三种气氛中对原生直拉单晶硅片进行了处理.对比退火前后FPDs密度的变化,分析了高温快速热处理对直拉硅单晶片中FPDs的影响,实验表明1200℃快速热处理180s可以显著降低硅片表面的FPDs.
关键词:
CZSi
,
原生微缺陷
,
流动图形缺陷
,
原子力显微镜
,
快速退火
施璐
,
张建峰
,
王连军
,
江莞
,
陈立东
稀有金属材料与工程
以Al_4C_3、Ti和石墨粉为原料(Ti、Al、C的摩尔比为6:1:3),利用放电等离子烧结(SPS)技术通过原位反应制备出TiC/Ti_2AlC的复合材料.结果表明,基体相TiC的晶粒尺寸在2～5 μm左右,反应生成的Ti_2AlC颗粒尺度纵向长度为4～10 mm,横向宽度为1～2 mm,且弥散均匀分布在基体中.三元层状相Ti_2AlC的引入大大提高了复合材料的力学性能,复合材料的维氏硬度HV为11 GPa,断裂韧性K_(IC)为5.3 MPa·m~(1/2),抗弯强度sf为(470±50) MPa,弹性模量E为(228±30) GPa.通过压痕法观察了裂纹扩展路径,讨论了材料的断裂机制和增韧机制.材料以沿晶断裂为主,伴随少量穿晶断裂.
关键词:
SPS
,
TiC
,
Ti_2AlC
,
力学性能
,
断裂机制
吴汀
,
江莞
,
陈立东
,
李小亚
,
张建峰
稀有金属材料与工程
采用固相反应法制备了Te掺杂的TiCoSb基half-Heusler化合物.X射线衍射分析表明,Te掺杂的TiCoSb化合物是单相.在300～850 K的温度范围内测量了材料的电阻率、赛贝克系数和热导率.结果表明:未经掺杂的TiCoSb化合物是n型半导体,在高温下有很高的赛贝克系数.在Sb位掺杂Te后,材料的电阻率和赛贝克系数的绝对值随着掺杂量的增加明显降低.材料的热导率随着掺杂量的增加而呈小幅度减小.Te掺杂后材料ZT值提高,最高的ZT值比基体提高了5倍多.
关键词:
half-Heusler化合物
,
TiCoSb
,
固相反应
,
热电性能
施璐
,
张建峰
,
王连军
,
江莞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01168
以Al4C3、Ti和石墨混合粉体为原料, 采用放电等离子技术原位反应制备了TiC/Ti2AlC两相复合材料和TiC/Ti2AlC/TixAly三相复合材料. 利用XRD、SEM、TEM研究了复合材料的相组成和微观结构, HRTEM的观察结果显示复合材料的相界面清洁干净, 无非晶相存在. 同时研究了TiC/Ti2AlC/TixAly三相复合材料的原位反应烧结过程, 并对复合材料的导电行为进行了表征. 在室温时TiC/Ti2AlC材料的电导率大于TiC/Ti2AlC/TixAly三相复合材料,其中TiC/40vol%Ti2AlC的电导率最高达到8.83×105S/m. TiC/Ti2AlC两相复合材料和TiC/Ti2AlC/TixAly三相复合材料的电导率均随温度的升高而下降, 呈现电导的金属性特征, 同时电导率随温度变化关系符合Arrhenius理论.
关键词:
TiC
,
Ti2AlC
,
SPS
,
in-situ composite
,
electric conductivity
张建峰
,
施璐
,
王连军
,
江莞
,
陈立东
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.06.012
以商用硅粉、碳粉、钛粉以及少量的铝粉为原料,利用放电等离子烧结技术原位反应制备了Ti3SiC2-SiC复合材料.利用盘销式摩擦磨损实验机测试了Ti3SiC2-SiC复合材料的耐摩擦磨损性能.结果表明:随着SiC含量的增加,材料相对于硬化钢的摩擦系数和磨损系数均呈下降趋势,这表明SiC的引入提高了复合材料的抗摩擦磨损性能.Ti3SiC2单相材料摩擦系数在0.8～1.0之间,而Ti3SiC2-40vol%SiC复合材料在稳态下的摩擦系数达到了0.5,Ti3SiC2-40vol%SiC复合材料相对于TisSiC2单相材料的磨损系数下降了一个数量级.Ti3SiC2-SiC复合材料的高抗磨损性归因于磨损类型的改变以及SiC良好的抗氧化性能.
关键词:
微观结构
,
SPS
,
Ti3SiC2-SiC复合材料
,
摩擦磨损机理
施璐
,
张建峰
,
王连军
,
江莞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01168
以Al_4C_3、Ti和石墨混合粉体为原料, 采用放电等离子技术原位反应制备了TiC/Ti_2AlC两相复合材料和TiC/Ti_2AlC/Ti_xAl_y三相复合材料. 利用XRD、SEM、TEM研究了复合材料的相组成和微观结构, HRTEM的观察结果显示复合材料的相界面清洁干净, 无非晶相存在. 同时研究了TiC/Ti_2AlC/Ti_xAl_y三相复合材料的原位反应烧结过程, 并对复合材料的导电行为进行了表征. 在室温时TiC/Ti_2AlC材料的电导率大于TiC/Ti_2AlC/Ti_xAl_y三相复合材料,其中TiC/40vol%Ti_2AlC的电导率最高达到8.83×10~5S/m. TiC/Ti_2AlC两相复合材料和TiC/Ti_2AlC/Ti_xAl_y三相复合材料的电导率均随温度的升高而下降, 呈现电导的金属性特征, 同时电导率随温度变化关系符合Arrhenius理论.
关键词:
TiC
,
Ti_2AlC
,
SPS
,
复合材料
,
电导率
