R. AMBIGAI
,
S. PRABHU
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60116-X
研究含石墨(Gr)和氮化硅纳米颗粒金属型搅拌铸造LM16合金的摩擦学性能.在干滑动摩擦条件下分别制备Al?Gr?Si3N4混杂复合材料、Al?Si3N4和Al?Gr纳米复合材料.采用EDS测试技术确保Si3N4纳米颗粒和石墨在铸件中的均匀分布.采用L9正交实验方法进行实验以研究应用载荷(20,30和40 N)和滑动距离(1,2和3 km)对合金摩擦磨损性能的影响.结果表明:与Al?Si3N4纳米复合材料相比,Al?Gr?Si3N4混杂复合材料的磨损率和摩擦因数(COF)分别降低了25%和15%,而Al?Gr纳米复合材料的磨损率和COF很小.混杂复合材料的显微维氏硬度比普通复合材料的提高了14%,而Al?Gr和Al?Si3N4纳米复合材料的显微硬度无明显变化.用扫描电镜对合金磨损表面和次表面的组织进行观察.结果表明,纳米复合材料的主要磨损机理为磨粒磨损,而混杂复合材料的主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损.方差分析(AVOVA)和F检验用于验证模型的有效性及确定影响磨损率的显著性参数.
关键词:
磨粒磨损
,
Si3N4
,
石墨
,
混杂复合材料
,
载荷
,
滑动距离
,
方差分析
陈松林
,
袁林
,
冯中起
,
刘锡俊
,
曾鲁举
,
杨筠
,
李江涛
材料科学与工程学报
为了提高Si3N4产率和降低成本,采用硅粉、氮气作为原料,碳、二氧化硅作为稀释剂,卤化铵作为化学激励剂,通过机械活化和化学激励法燃烧合成制备Si3N4和SiC复相原料。热力学分析表明：特定的工艺条件下氧化硅和碳替代氮化硅作为稀释剂,当氧化硅和碳含量约30wt%时,能得到氮化硅和碳化硅复合陶瓷粉体。以碳的活度为1计（ac=1）,燃烧合成时两者稳定共存的温度为1647K;同时,增大氮气压力和降低氧分压是硅粉完全氮化的条件,而不宜提高合成温度。当满足特定工艺条件时（原料加入量为9%Si3N4及15%淀粉和SiO2的混合物、氮气压力大于3MPa、5小时磨研）,燃烧合成产物的主晶相为Si3N4、SiC和Si2N2O,而无游离硅,此产物是烧结Si3N4和SiC复合陶瓷或制备Si3N4结合SiC耐高温材料的理想原料。
关键词:
Si3N4
,
SiC
,
燃烧合成
,
相稳定性
,
热力学
韩金龙
,
吴一
,
顾强
,
吴新泽
人工晶体学报
以不同粒径和含量的cBN在六面顶压机中高温高压制备了Si3N4/cBN复合材料.观察了样品的微观形貌、β-Si3N4含量,测试了抗弯强度和密度.结果发现,cBN颗粒形貌和分布状态对β-Si3N4颗粒生长有很大影响,cBN含量在一定范围内,随着cBN粒径的减小,试样的密度和抗弯强度增大.cBN含量达到70％时,由于出现大量“搭桥”结构,影响断面上的正应力和剪力,结果使材料抗弯强度减小.同时“搭桥”结构不利于试样的致密.实验结果对新型刀具材料Si3N4/cBN有指导意义.
关键词:
cBN
,
Si3N4
,
抗弯强度
,
密度
彭耐
,
邓承继
,
祝洪喜
,
王少华
,
员文杰
硅酸盐通报
以电熔镁砂、单质Si粉和鳞片石墨为主要原料,木质磺酸钙溶液(1.25 g/mL)为结合剂,氮气气氛下分别于低温段1350℃氮化2h和高温段1500℃氮化3h制备成MgO-C材料.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别分析试样的物相组成和显微结构,显气孔率、体积密度和耐压强度被用来表征试样的物理性能.结果表明:除500 MPa成型压力下试样内部生成少量的MgSiN2相外,不同成型压力氮化后试样的物相组成并无明显变化,主要生成α-Si3N4、β-Si3N4和少量的SiC相.试样内部原位氮化合成的β-Si3N4晶体主要呈现长柱状形貌.当成型压力为400 MPa时,β-Si3N4晶体的尺寸最大,试样显气孔率最低,耐压强度最大.
关键词:
原位
,
成型压力
,
Si3N4
,
MgO-C
,
氮化
罗绍华
,
张溪溪
,
侯瑞
,
陈宇红
,
耿桂宏
人工晶体学报
以晶硅切割废料Si粉和SiC为原料,Y2O3-Al2O3-Fe2O3为复合烧结助剂,反应烧结法制备低压铸造升液管用Si3N4/SiC复相陶瓷材料.设计L9(34)正交实验,研究了原料中Si、助剂Al2O3、Y2O3和Fe2O3的含量对陶瓷材料力学性能的影响和优化.采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合材料的相组成、断口形貌进行分析.结果表明,反应烧结后试样生成Si3N4结合SiC晶粒为主相的烧结体,并含有少量SiALON及未反应的Si.Si含量对力学性能的影响最为显著,通过对正交试验的验证,20wt％ Si、3.2wt％ Al2O3、0.8wt％Fe2O3和2wt％ Y2O3时烧结体抗弯强度最高.
关键词:
Si3N4
,
SiC
,
反应烧结
,
正交实验
,
力学性能
陈松林
,
曾鲁举
,
曾大凡
,
袁林
,
刘锡俊
,
李江涛
,
赵海雷
,
孙加林
材料科学与工程学报
为了制备高α-Si3 N4含量的原料,在机械活化-化学激励法燃烧合成氮化硅工艺中,研究了机械活化时间、氮气压力、稀释剂和化学激励剂等因素对燃烧合成产物的影响.结果表明:通过机械活化把硅粉研磨至亚微米级,能提高硅粉的表面能,有助于在加入大剂量铵盐时燃烧合成α-Si3 N4,但机械活化时间太长会导致铵盐分解流失,研磨时间不宜超过5h;当铵盐加入量大于18％后,燃烧波将不稳定;稀释剂的加入量应控制在40～60％.通过产物微观形貌分析知,在控温活化燃烧合成α-Si3 N4时存在VC和VLS两种反应机理.
关键词:
Si3N4
,
燃烧合成
,
机械活化
,
化学激励
,
相组成
陈飞洋
,
周泽华
,
罗飞霞
,
李文魁
硅酸盐通报
对在太阳能等行业生产过程中产生的硅废料进行回收或重复利用具有重要的经济价值,但目前的回收方法普遍存在成本较高等问题.本文利用商业硅粉和硅废料为原料,通过高温自蔓延合成方法合成复合Si3N4/SiC陶瓷粉体.结果显示产物的显微形貌与原料配比和氮气压力有较大关系.随着氮气压力的升高,β-Si3N4的比例增加.在较低温度的临界状态下,会形成片状Si3 N4晶体.
关键词:
Si3N4
,
SiC
,
燃烧合成
,
硅废料
,
棒晶
蒋强国
,
古尚贤
,
刘伟
,
周茂鹏
,
郭伟明
,
伍尚华
人工晶体学报
利用球盘式摩擦磨损试验机,研究了含MgO-Lu2O3-Re2O3(La2O3,Sm2O3,Gd2O3,Er2O3)三元添加剂Si3 N4陶瓷的摩擦磨损性能.结果表明:机械磨损和摩擦化学反应为主要磨损机理.在三元添加剂中,随着第二稀土离子Re3+半径的增加,粘附层增加,Si3N4摩擦系数降低.基于横向断裂理论模型,Si3N4陶瓷单位磨损率随着1/(KB1/2H5/8)的增加而增加,其中含有第二相Lu4Si2N2O7的样品SN-LuSm和SN-LuEr优于此线性关系,表现出更好的抗磨损性能.
关键词:
Si3N4
,
三元添加剂
,
摩擦磨损
,
横向断裂模型
易文龙
,
马国斯
,
谢襄漓
,
王林江
人工晶体学报
在粉末叠层基础上于1550℃,保温30 min的微波烧结条件下,合成了以β-Sialon为过渡层,Si3N4和Al2O3为端元组分的梯度材料.SEM分析显示烧结试样表面气孔少,晶粒之间排列紧密,结构均匀;XRD分析表明由于组分之间的固溶反应,梯度材料中β-Sialon相的z值在1～3范围内呈现规律性变化.各烧结试样的体积密度在2.9～3.5 g/cm3之间,相对密度在90％ ～ 96％之间,热膨胀系数随着成份的变化而呈现出从Al2O3端到Si3N4端呈逐渐下降的趋势.
关键词:
微波烧结
,
梯度材料
,
β-Sialon
,
Si3N4
,
Al2O3
肖伟玲
,
肖鹏
,
周伟
,
罗衡
,
李杨
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.03.008
采用CVD法制备了SiC涂层包覆短碳纤维,并通过凝胶注模成型工艺制备了(SiC) Cf/Si3N4复合陶瓷,探讨了烧结温度对复合陶瓷中(SiC) Cf形貌的影响.同时研究了(SiC) Cf的含量对复合陶瓷力学以及介电性能的影响,当(SiC) Cf含量达到10wt％时,样品的抗弯强度比纯Si3N4陶瓷降低了112 MPa,但断裂韧性显著提高,增加了11.5 MPa·m1/2,介电常数实部和虚部达到最大,介电实部约为15～18,虚部约为6～8;反射衰减随(SiC)Cf的含量和厚度的增加而向低频移动.
关键词:
SiC
,
Cf
,
Si3N4
,
力学性能
,
介电性能
