陈健
,
殷杰
,
朱云洲
,
杨勇
,
陈忠明
,
张景贤
,
刘学建
,
黄政仁
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160171
固相烧结SiC(SSiC)陶瓷大多数用于结构陶瓷材料,用于电子和电阻元器件的研究很少.实验以添加不同C含量的致密SSiC陶瓷材料为研究对象,研究了添加不同C含量SSiC陶瓷的伏安特性、电阻率与电流密度的变化关系及电阻率与温度的变化关系.研究结果表明:SSiC陶瓷表现出明显的非线性电学特性,其电阻率随着电流的增大而降低;对于添加3wt％C含量的SSiC陶瓷,当电场强度超过15.8 V/mm时,晶界势垒被击穿;对于添加6wt％C含量的SSiC陶瓷,当电场强度超过70.7 V/mm时,晶界势垒被击穿,它们的电阻率将为晶粒所控制,电阻率较小;同时在电场强度1 V/mm条件下,SSiC陶瓷电阻率随着温度的升高而降低,表现出很好热敏特性,从常温的106 Ω·cm变化为400℃的5 Ω·cm左右.
关键词:
SiC
,
固相烧结
,
非线性电阻
,
热敏电阻
周清
,
董绍明
,
丁玉生
,
张翔宇
,
王震
,
黄政仁
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01142
在1650℃气相渗硅(Vapor Silicon Infiltration-VSI)制备了3D碳纤维增强SiC基复合材料(Cf/SiC), 其密度约为1.85g/cm3. 当C/SiC界面涂层存在时, 气相渗硅Cf/SiC强度为239.5MPa; 而无界面涂层存在时, Cf/SiC弯曲强度大幅下降, 约为67.4MPa. 无界面涂层保护时, 气相渗硅过程中纤维与硅蒸气发生反应, 使得纤维硅化, 造成材料性能下降. 纤维表面沉积的C/SiC涂层, 不仅保护纤维, 避免被硅侵蚀, 而且具有弱化界面、偏转裂纹等作用, 复合材料的断裂功得到显著提高. 将气相渗硅温度提高到1700℃后, 有界面涂层存在情况下Cf/SiC复合材料密度显著提高, 达到2.25g/cm3, 强度基本与1650℃时相当.
关键词:
Cf/SiC
,
vapor silicon infiltration
,
interphase
周清
,
董绍明
,
丁玉生
,
张翔宇
,
王震
,
黄政仁
,
江东亮
稀有金属材料与工程
利用强制脉冲CVI工艺在2.5D纤维编织体上沉积C-SiC双层界面,然后通过浆料浸渍裂解方法得到了Cf/SiC复合材料,并考察界面中C层、SiC层厚度变化对Cf/SiC复合材料性能的影响.界面中C层、SiC层厚度变化对浸渍过程影响不大,得到的Cf/SiC复合材料密度基本相当,约2.0 g/cm3.但随C层厚度的增加,强度减小;随着SiC层厚度的增加,强度增加,到达一定厚度后,其强度几乎不变,为290.0 MPa.在C层厚度为50 nm,SiC层厚度为600 nm时,表现出强的非脆性断裂.
关键词:
浸渍裂解
,
纤维拔出
,
界面
,
非脆性
周清
,
董绍明
,
丁玉生
,
张翔宇
,
王震
,
黄政仁
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.06.026
在1650℃气相渗硅(Vapor Silicon Infiltration-VSI)制备了3D碳纤维增强SiC基复合材料(Cf/SiC),其密度约为1.85g/cm3.当C/SiC界面涂层存在时,气相渗硅Cf/SiC强度为239.5MPa;而无界面涂层存在时,Cf/SiC弯曲强度大幅下降,约为67.4MPa.无界面涂层保护时,气相渗硅过程中纤维与硅蒸气发生反应,使得纤维硅化,造成材料性能下降.纤维表面沉积的C/SiC涂层,不仅保护纤维,避免被硅侵蚀,而且具有弱化界面、偏转裂纹等作用,复合材料的断裂功得到显著提高.将气相渗硅温度提高到1700℃后,有界面涂层存在情况下Cf/SiC复合材料密度显著提高,达到2.25g/cm3,强度基本与1650℃时相当.
关键词:
Cf/SiC
,
气相渗硅
,
界面
刘泽华
,
齐倩
,
闫永杰
,
张辉
,
刘学建
,
罗宏杰
,
黄政仁
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150579
本工作主要研究了残余相和晶粒尺寸对碳化硅的抗混酸(HF-HNO3)腐蚀特性.通过不同的烧结方法(固相烧结、液相烧结、反应烧结)制备出残余相不同的碳化硅材料.结果表明:与液相烧结碳化硅(LPS SiC)和反应烧结碳化硅(RBSiC)相比,固相烧结碳化硅(SSiC)具有更好的腐蚀抗性,这是由于残余相石墨的抗腐蚀性强,以及残余相在材料中形成不能相互联通的岛状结构.通过调节碳化硅的烧结温度,可以影响材料中的晶粒尺寸,研究结果发现相同烧结温度下随着残余相含量的增加,材料腐蚀失重线性增加,对曲线进行线性拟合,其Y轴截距的绝对值代表不含碳的试样在该烧结温度下的腐蚀失重.研究表明随着烧结温度由2100℃升高到2160℃,晶粒尺寸由2μm增加到6μm.此时其Y轴截距的绝对值分别为9.22(2100℃),5.81(2130℃),0.29(2160℃),表明晶粒尺寸的增加有利于提高材料的抗腐蚀能力.
关键词:
碳化硅
,
抗腐蚀
,
残余相
,
晶粒尺寸
刘岩
,
黄政仁
,
董绍明
,
姚秀敏
,
江东亮
无机材料学报
将用于制备碳化硅泡沫陶瓷的浆料烘干、制粉、干压、烧结,从而探讨浆料的成分与 烧结性能的关系.样品的抗弯强度与烧结助剂的含量之间存在最佳搭配关系,烧结对强度的贡 献主要来自于新相莫来石的生成和玻璃相对碳化硅颗粒的包覆、连接作用.同种成分的样品开 气孔率随着烧结温度的升高表现出单调下降的趋势,而抗弯强度与开气孔率的变化并没有表现 出完全相反趋势;不同成分样品的耐火度均保持在1730℃没有变化.采用最佳配方的浆料和 最佳烧结温度制备的碳化硅泡沫陶瓷抗弯强度可达到0.72MPa.
关键词:
泡沫陶瓷
,
silicon carbide
,
slurry
,
sintering performance
郭晓明
,
闫永杰
,
陈健
,
黄政仁
,
刘学建
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01155
以羟丙基甲基纤维素（HPMC）作为有机塑化剂, 采用挤出成型工艺常压烧结制备碳化硅陶瓷管材, 系统研究了羟丙基甲基纤维素含量对陶瓷管材性能的影响以及不同温度制度下碳化硅陶瓷显微结构变化. 研究结果表明, 陶瓷管材坯体的平均径向抗外压强度随着HPMC含量的增加呈增加趋势, 当HPMC含量为7.5wt％时达462MPa; 2200℃保温1h烧结陶瓷管材的致密度随着HPMC含量的改变没有明显的变化. 采用两步烧结法得到的碳化硅管材体积密度从3.00g/cm3增加到3.07g/cm3, 平均径向抗外压强度达540MPa, 致密度可达95.9%. 抛光面经化学腐蚀后的显微结构表明碳化硅颗粒出现异常长大, 有部分板状晶粒出现.
关键词:
挤出成型
,
silicon carbide
,
microstructure
姚秀敏
,
谭寿洪
,
黄政仁
,
江东亮
稀有金属材料与工程
利用ξ电位、粘度、流变学测试等研究了碳化硅基粉体在硅溶胶中的分散行为.发现在pH=10左右,硅溶胶分散的陶瓷粉体具有绝对值最大的Zeta电位和最低的粘度,表明碳化硅等陶瓷粉体在硅溶胶中分散的最佳pH条件为pH=10左右.研究发现碳化硅等粉体在硅溶胶中分散性能受硅溶胶浓度的影响较大,其浆料粘度随硅溶胶浓度的增加而减小,在浓度为10%～20%(质量分数)达到最低,当浓度进一步增加时,其粘度呈现微小的增加.并同时研究了pH值、羧甲基纤维素添加量和固含量等对碳化硅基粉体制备的浆料的流变行为的影响.
关键词:
碳化硅
,
硅溶胶
,
分散
,
流变学
刘岩
,
黄政仁
,
董绍明
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01185
采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅泡沫陶瓷时, 通过对聚氨脂泡沫进行不同改性剂的表面处理来改善其挂浆性能, 利用一种更加合理的表征方法, 即测量挂浆后泡沫陶瓷素坯孔筋尺寸和表征孔筋挂浆后形貌来衡量挂浆性能. 试验结果表明, 在所选用的四种改性剂中, 羧甲基纤维素(CMC)的改性作用最好, 其次是硅溶胶, 而聚乙烯醇(PVA)效果最差. CMC的改性效果主要来源于pH值>7 条件下形成的疏水基团与有机泡沫结合而亲水基团与水基浆料结合的结构, 这种结构可以显著改善有机泡沫与水基浆料的润湿性.
关键词:
表面处理
,
coating properties
,
silicon carbide ceramic foam
,
size of struts
朱云洲
,
黄政仁
,
董绍明
,
袁明
,
江东亮
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.04.007
利用三维编织炭纤维预制件通过先驱体浸渍裂解法制备C/SiC复合材料.研究了热解碳(PyC)/SiC界面相对复合材料的微观结构和力学性能的影响.弯曲性能通过三点弯曲法测试,复合材料的断口和抛光面通过扫描电镜观察.结果表明:通过等温化学气相沉积法在纤维表面沉积PyC/SiC界面相以后,复合材料的三点抗弯强度从46 MPa提高到247 MPa.沉积界面的复合材料断口有明显的纤维拔出现象,纤维与基体之间的结合强度适当,起到了增韧作用;而未沉积界面相复合材料的断口光滑、平整,几乎没有纤维拔出,纤维在热解过程中受到严重的化学损伤,性能下降严重,材料表现为典型的脆性断裂.
关键词:
C/SiC复合材料
,
界面相
,
力学性能
,
PIP法
