施浩良
,
肖汉宁
,
高朋召
,
胡继林
,
李青
机械工程材料
以ZrO2、硼酸、硅溶胶和炭黑为原料于1300～1700℃用碳热还原法合成了超细ZrBz／SiC复合陶瓷粉；用XRD和SEM等研究了合成温度、反应物配比等对复合粉体物相组成、微观形貌和粒径的影响。结果表明：当原料中硼酸过量（ZrO2与B2O3物质的量比为1：1．5）才能保证在1650℃下保温1h时碳热还原反应完全进行，得到高纯的ZrB2／SiC复合陶瓷粉体，其颗粒平均尺寸为0．4μm；不同温度制备的复合粉体颗粒形貌不同，随着温度的升高，晶须和棒状颗粒减少，而球形颗粒增多。
关键词:
SiC
,
ZrB2
,
复合粉
,
碳热还原法
胡继林
,
胡传跃
,
刘鑫
,
田修营
硅酸盐通报
碳化硅(SiC)陶瓷由于具有高温强度高、高温抗氧化能力强、热导率高、化学稳定性好等一系列优异性能,在机械、化工、能源和军工等领域得到广泛应用.本文综述了SiC粉末的各种制备技术的最新研究进展以及烧结助剂的应用现状,阐述了各种方法的特点、基本原理及研究进展,并对几类烧结助剂体系进行了比较.最后展望了各类制备技术今后的研究方向,指出了AlN-Re2O3体系添加剂的优势所在.
关键词:
SiC
,
粉末
,
烧结助剂
,
进展
胡继林
,
郭文明
,
彭红霞
,
吴腾宴
,
田修营
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.22.012
以α-SiC、B4C、TiO2为原料,用AlN、Y2Q作为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备出SiC-TiB2复相陶瓷样品.采用等温氧化增重法,研究原位合成的SiC-TiB复相陶瓷在600℃、800℃、1000℃和1200℃下的抗氧化性能.采用扫描电镜(SEM)对所制备的复相陶瓷的表面形貌进行分析,同时采用X射线衍射仪(XRD)对烧结体样品及其氧化产物的物相成分进行分析.实验结果表明,当烧结助剂的含量为15％(体积分数)时,烧结体样品气孔较少,且颗粒尺寸的均匀性较好,赋予复相陶瓷较好的致密度(相对密度达98.3％)、抗弯强度(551 MPa)和硬度(90.1 HRA).SiC-TiB2复相陶瓷在空气中中温氧化时,其氧化行为表现为氧化增重随时间的变化服从抛物线规律.在研究的温度范围内,该复相陶瓷的氧化机理为:TiB2优先被氧化成TiO2和B2O3,然后是SiC在较高温度下被氧化成SiO2和CO2.
关键词:
SiC-TiB2
,
复相陶瓷
,
抗氧化性能
,
氧化机理
胡继林
,
刘鑫
,
郭文明
,
施浩良
,
徐秀华
硅酸盐通报
以TiO2、B4C、炭黑和硅溶胶为原料,采用碳热还原法合成了TiB2 -SiC超细复合粉末.对碳热还原反应过程进行了热力学分析和计算,采用XRD和SEM等研究了反应温度对合成TiB2-SiC复合粉末的物相组成和显微形貌的影响,并对合成的TiB2-SiC复合粉末的氧化性能进行了探讨.结果表明:TiB2-SiC复合粉末合成的适宜条件为在1600℃保温1h.在反应过程中,TiB2先于SiC形成,所合成的复合粉末由球状、片状、短棒状颗粒以及晶须等多样化结构组成.TiB2-SiC复合粉末的氧化过程中,首先是TiB2优先与氧发生反应生成TiO2和B2O3,然后是SiC与氧反应生成SiO2和CO,氧化产物中没有发现低熔点B2O3的存在.
关键词:
TiB2-SiC
,
复合粉末
,
碳热还原法
,
合成
,
表征
胡继林
,
胡传跃
,
刘鑫
,
郭文明
人工晶体学报
SiC陶瓷由于具有高温强度高、抗氧化性能好、热导率高、化学稳定性好等优异的综合性能,已成为极有吸引力的磨损和高温结构材料,但较低的室温强度和断裂韧性以及对缺陷的高度敏感性限制了其应用范围.在SiC基体中添加过渡金属硼化物或碳化物是解决这些问题的有效方法之一.本文综述了国内外在TiB2增强SiC基复合材料方面的研究进展,并展望了该体系复合材料今后研究的重点方向.
关键词:
TiB2
,
SiC
,
复合材料
,
进展
胡继林
,
罗祎格
,
罗金秋
,
刘琼
,
田修营
硅酸盐通报
以Al(OH)3和ZrOCl2·8H2O为起始原料,以NH4HCO3为沉淀剂,在醇-水混合溶液中获得前驱体,将前驱体在空气中煅烧,制备了Al2O3-ZrO2复合粉体.探讨了不同煅烧温度对Al2O3-ZrO2复合粉体的物相组成和显微形貌的影响.采用综合热分析仪、X-射线衍射仪、扫描电镜等手段对粉体进行表征.结果表明:前驱体中含锆化合物主要以无定形的形式存在,当煅烧温度为600℃时,粉体中出现较强的t-ZrO2衍射峰,Al(OH)3的衍射峰肖失.当煅烧温度增加到1200℃时,粉体中主要存在α-Al2O3和t-ZrO2主晶相衍射峰.前驱体经600℃热处理后所制备的Al2O3-ZrO2复合粉体粒度分布均匀且大多数颗粒在50 ～ 100 nm之间;随着煅烧温度的升高,Al2O3-ZrO2复合粉体颗粒出现长大,且其显微形貌由球状颗粒为主逐渐向球状、片状以及短棒状等多样化结构过渡.
关键词:
氧化铝-氧化锆
,
复合粉体
,
制备
,
醇-水法
,
表征
胡继林
,
胡传跃
,
郭文明
,
王学成
,
田修营
,
彭秧锡
人工晶体学报
以硅溶胶、葡萄糖和TiO2为初始原料,采用碳热还原法在氩气气氛下合成SiC-TiC复合粉末.探讨了不同反应温度对SiC-TiC复合粉末的物相组成、粒径分布、显微形貌等方面的影响.采用X-射线衍射仪(XRD)、激光粒度分析仪、扫描电镜(SEM)等手段对所合成的SiC-TiC复合粉末进行表征.研究结果表明:SiC-TiC复合粉末适宜的合成条件为在1550℃保温2h.在1550℃下合成的SiC-TiC复合粉末主要由少量的片状颗粒、一定量的晶须以及大量的近似球状颗粒构成.粉末样品中SiC晶须的生长机理遵循气-固(VS)机理.
关键词:
葡萄糖
,
SiC-TiC
,
复合粉末
,
合成
,
机理
胡继林
,
田修营
,
彭红霞
,
胡传跃
,
彭秧锡
人工晶体学报
以碳化硅(SiC)、二氧化钛(TiO2)和不同种类碳源为初始原料,采用碳热还原法在氩气气氛下原位合成SiC-TiC超细粉末.探讨了不同碳源和不同反应温度对所合成的SiC-TiC超细粉末的物相组成和显微形貌的影响.采用X-射线衍射仪(XRD)、激光粒度分析仪、扫描电镜(SEM)等手段对所合成的SiC-TiC超细粉末进行表征.实验结果表明,以蔗糖为碳源合成SiC-TiC超细粉末的适宜条件为1450 ℃保温2 h;以炭黑或葡萄糖为碳源合成超细粉末的适宜条件为1500 ℃保温2 h.三种碳源中以炭黑为碳源时所合成的SiC-TiC超细粉末粒度最小且合成出的粉末样品分散性好,大部分球状颗粒在0.5~1.0 μm 左右.在SiC粉末中原位合成的TiC颗粒,以粒径在0.1~0.2 μm左右的不规则的多样化结构颗粒存在.
关键词:
碳源
,
SiC
,
TiC
,
超细粉末
,
碳热还原法
,
原位合成
胡继林
,
王志强
,
刘鑫
硅酸盐通报
选择α-磷酸三钙(α-TCP)为基本原料,添加羟基磷灰石(HAP)、磷酸氢钙(DCPD)、碳酸钙(CaCO<,3>)、氧化钙(CaO)等其它辅料,添加不同量的超细无定形硅酸钙(CaSiO<,3>),研究超细无定形CaSiO<,3>的加入量对磷酸钙骨水泥性能的影响.对其基本性能进行了研究,并对固化骨水泥样品进行了Ringer's模拟液浸泡实验,对浸泡液pH值、样品抗压强度随浸泡时间变化进行了研究.实验结果表明:在磷酸钙骨水泥中添加超细无定形CaSiO<,3>,可以促进骨水泥的固化,提高其硬化物的抗压强度.当在所设计的骨水泥配方中添加5%的超细无定形CaSiO,时,骨水泥的性能达到最佳.其对应的初凝时间、终凝时间分别只有5.5 min和16.5min,当骨水泥在Ringer's溶液中浸泡两周后,抗压强度可达50.44 MPa,同时浸泡液的pH值变化幅度小,和起始pH值(pH=7.40)接近.
关键词:
无定形硅酸钙
,
骨水泥
,
磷酸钙
,
羟基磷灰石
,
抗压强度
