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高硅含量Si/SiC材料显微特征与力学性能研究
1
作者 相宇博 郑翰 +4 位作者 马昭阳 马渭奎 张志华 曹会彦 吴吉光 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期115-118,共4页
以α-SiC粉、炭黑、鳞片石墨和酚醛树脂为主要原料,采用等静压成型方式结合反应烧结工艺制备得到高硅含量的Si/SiC材料。基于颗粒级配原料,研究了不同碳源引入方式对Si/SiC材料的物相组成、微观形貌、主要物理性能的影响规律及调控机制... 以α-SiC粉、炭黑、鳞片石墨和酚醛树脂为主要原料,采用等静压成型方式结合反应烧结工艺制备得到高硅含量的Si/SiC材料。基于颗粒级配原料,研究了不同碳源引入方式对Si/SiC材料的物相组成、微观形貌、主要物理性能的影响规律及调控机制。研究表明,经1700℃反应烧结后,高硅含量(不低于25%)的Si/SiC材料的物相主要为α-SiC、β-SiC和Si。在制备碳/碳化硅坯体时,石墨与酚醛树脂复合能使碳源更均匀地分散在坯体中,增加坯体的致密度;在反应烧结时,石墨和树脂残碳与硅反应产生的膨胀效应使多孔坯体孔径尺寸降低,优化游离Si的分布。含8%树脂和1%石墨的反应烧结得到的高硅含量Si/SiC材料的体积密度为2.97 g/cm^(3),常温摩擦系数为0.335,抗弯强度为206 MPa。 展开更多
关键词 硅/碳化硅材料 显微组织 耐磨性 抗弯强度
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光伏废料制备Si3N4-SiC材料的抗氧化性和抗侵蚀性 被引量：1
2
作者 周雪彤 金星 +2 位作者 赵静 都兴红 邢鹏飞 《耐火材料》 CAS 北大核心 2020年第2期118-120,共3页
将光伏废料经酸洗除杂后,与硅粉按85∶15的质量比配料,以聚乙二醇做结合剂,成型为10 mm×10 mm×20 mm的生坯后,在1380℃保温2 h氮化制成Si3N4-SiC材料,然后研究了该Si3N4-SiC材料的抗氧化性和抗侵蚀性。结果表明:1)制备的Si3N4... 将光伏废料经酸洗除杂后,与硅粉按85∶15的质量比配料,以聚乙二醇做结合剂,成型为10 mm×10 mm×20 mm的生坯后,在1380℃保温2 h氮化制成Si3N4-SiC材料,然后研究了该Si3N4-SiC材料的抗氧化性和抗侵蚀性。结果表明:1)制备的Si3N4-SiC材料在空气气氛中抗氧化性较好,主要是由于其氧化产物Si2N2O和SiO2填充气孔,促进烧结,提高了试样的致密度。2)在静态熔盐(Na3AlF6)中的抗侵蚀性能较好,主要是由于Na3AlF6渗入气孔中,使其显气孔率降低。3)在动态熔盐中的抗侵蚀性相对变差,主要是由于CO2气体的搅拌和对Si3N4、SiC的氧化二者共同作用的结果。 展开更多
关键词 光伏废料 SI3N4-SIC材料 Na3AlF6 抗氧化 抗侵蚀
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模拟煤气化炉气氛下酸性渣对Si3N4–SiC材料的侵蚀及其机理 被引量：6
3
作者 蔡斌利 李红霞 +6 位作者 赵世贤 孙红刚 李鹏涛 闫双志 万龙刚 王刚 曹战民 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期434-442,共9页
在回转抗渣炉内模拟气化炉1 500℃时的工作环境,进行熔渣对Si3N4结合SiC试样的动态侵蚀实验,利用扫描电镜观察侵蚀后试样的显微结构,并结合热力学模拟研究酸性煤渣对Si3N4–SiC材料的侵蚀机理。结果表明：实验条件下,熔渣中的FeO与Si3N4... 在回转抗渣炉内模拟气化炉1 500℃时的工作环境,进行熔渣对Si3N4结合SiC试样的动态侵蚀实验,利用扫描电镜观察侵蚀后试样的显微结构,并结合热力学模拟研究酸性煤渣对Si3N4–SiC材料的侵蚀机理。结果表明：实验条件下,熔渣中的FeO与Si3N4–SiC材料发生氧化还原反应,在试样表面形成C、Si、Fe合金;Si3N4–SiC试样发生活性氧化,形成气体和方石英,且方石英向熔渣中溶解;氧化反应改变了试样中气孔表面的结构组成,熔渣通过气孔向试样中渗透,在试样表面形成很薄的反应层。反应层的形成加剧了熔渣向试样中的渗透及试样向熔渣中的溶解。因此,Si3N4–SiC材料不适合用做水煤浆气化炉内衬材料。 展开更多
关键词 煤气化炉 还原性气氛 氮化硅结合碳化硅 侵蚀机理 热力学模拟
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氮化硅结合碳化硅材料掺入稀土烧结机理的研究 被引量：3
4
作者 李欣 王郁萍 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2001年第2期85-88,共4页
对氮化硅结合碳化硅材料进行了掺入稀土的系统实验 ,并对产品进行了力学性能测试和 X射线衍射测试 .对掺入稀土的氮化硅结合碳化硅材料的烧结热力学、动力学和反应机理等进行了理论研究 ,阐明了掺入稀土的氮化硅结合碳化硅材料性能优于... 对氮化硅结合碳化硅材料进行了掺入稀土的系统实验 ,并对产品进行了力学性能测试和 X射线衍射测试 .对掺入稀土的氮化硅结合碳化硅材料的烧结热力学、动力学和反应机理等进行了理论研究 ,阐明了掺入稀土的氮化硅结合碳化硅材料性能优于普通氮化硅结合碳化硅材料的原因 . 展开更多
关键词 氮化硅结合碳化硅 稀土 烧结 工程陶瓷
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凝胶注模成型制备Si_3N_4-SiC材料 被引量：5
5
作者 阮克胜 《耐火材料》 CAS 北大核心 2013年第1期28-30,共3页
以SiC颗粒(3.36～0.15 mm)、SiC细粉(≤19μm)、改性Si粉(≤26μm)、改性Al粉、α-Si3N4粉为原料制成固相体积分数为75%的悬浮体,采用凝胶注模成型工艺和氮化烧成工艺制备Si3N4-SiC材料,并研究了SiC系悬浮体的流变特性以及氮化烧成后Si3... 以SiC颗粒(3.36～0.15 mm)、SiC细粉(≤19μm)、改性Si粉(≤26μm)、改性Al粉、α-Si3N4粉为原料制成固相体积分数为75%的悬浮体,采用凝胶注模成型工艺和氮化烧成工艺制备Si3N4-SiC材料,并研究了SiC系悬浮体的流变特性以及氮化烧成后Si3N4-SiC材料的性能和显微结构。结果表明:1)悬浮体在切变速率10～160 s-1范围内表现出剪切变稀的特征,满足凝胶注模成型的要求;其流变特征符合Sisko模型,流变方程为η=4.625 4+2 172.9γ-0.450 3,拟合流变曲线与试验流变曲线基本吻合。2)脱模后湿坯的抗折强度为16 MPa,体积密度为2.57 g.cm-3;干燥后坯体结构致密,SiC大颗粒被Si粉和SiC粉均匀包裹。3)氮化烧成后试样的Si3N4含量、常温抗折强度和高温抗折强度均高于非凝胶注模成型的工业产品;Si3N4晶体发育完整,形成了Si3N4晶体紧密环绕SiC颗粒的均匀结构。 展开更多
关键词 凝胶注模成型 氮化烧成 氮化硅结合碳化硅 流变特性
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稀土氧化物对Si_3N_4结合SiC制品烧结过程及其性能影响
6
作者 李欣 韦永德 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第z2期108-111,共4页
对Si3N4结合SiC制品进行了掺入稀土氧化物的系统实验,并对产品进行了X射线衍射测试、常温力学性能测试和扫描电子显微镜观察。实验结果表明,稀土氧化物使Si3N4结合SiC制品的Si3N4含量提高而氮氧化合物含量明显减少,使得制品的常温抗折... 对Si3N4结合SiC制品进行了掺入稀土氧化物的系统实验,并对产品进行了X射线衍射测试、常温力学性能测试和扫描电子显微镜观察。实验结果表明,稀土氧化物使Si3N4结合SiC制品的Si3N4含量提高而氮氧化合物含量明显减少,使得制品的常温抗折强度与抗压强度都有显著提高。最后,从烧结动力学和反应机理等方面初步探讨了掺入稀土的Si3N4结合SiC制品性能优于普通Si3N4结合SiC制品的原因。 展开更多
关键词 稀土 氮化硅结合碳化硅 抗折强度 抗压强度
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新型高性能高速烧嘴护套的研制 被引量：1
7
作者 肖俊明 李志强 +5 位作者 刘铭 赵博 魏军 王爱珍 王宗玉 刘峰 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 1998年第6期16-18,共3页
本文介绍了新型高性能高速烧嘴护会所用的材料──Si3N4结合SiC的特性，根据实验确定了工艺路线。在简介氮化烧成机理的基础上，对试验结果及现场使用情况进行了分析。作为替代进口产品，具有良好的推广应用价值。
关键词 氮化硅 碳化硅 复合材料 烧嘴 护套 工业炉
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Si粉氮化法合成Si_3N_4-SiC材料 被引量：3
8
作者 陈永强 卜景龙 陈嘉庚 《耐火材料》 CAS 北大核心 2012年第4期275-277,共3页
以SiC、Si粉和Al2O3微粉为主要原料,羧甲基纤维素(CMC)为临时结合剂,采用氮化反应烧结法合成了Si3N4-SiC材料,主要研究了Si粉的粒度(≤0.074、≤0.044 mm)和加入量(质量分数分别为15%、17%、19%、21%)、烧成温度(分别为1 380、1 400、1 ... 以SiC、Si粉和Al2O3微粉为主要原料,羧甲基纤维素(CMC)为临时结合剂,采用氮化反应烧结法合成了Si3N4-SiC材料,主要研究了Si粉的粒度(≤0.074、≤0.044 mm)和加入量(质量分数分别为15%、17%、19%、21%)、烧成温度(分别为1 380、1 400、1 420、1 430、1 440、1 460和1 480℃)、Al2O3微粉添加量(质量分数分别为0、1%、2%、3%、4%,取代相应量的SiC粉)对Si3N4-SiC材料的显气孔率、体积密度、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度及Si3N4含量的影响。结果表明:1)采用粒度较细Si粉的试样具有较高的致密度、常温强度、高温抗折强度和Si3N4含量;随着Si粉加入量的增加,试样的致密度略有增大但变化不大,常温强度和Si3N4含量逐渐增大,而高温抗折强度先增大后减小;2)适当提高烧成温度会明显改善Si3N4-SiC材料的高温抗折强度,但当温度超过1 440℃反而略有下降;3)添加Al2O3微粉对烧后试样的致密度、常温强度和高温抗折强度有益。综合来看,Si粉的适宜添加量(质量分数)为17%,较适宜的烧成温度为1 420～1 440℃,Al2O3微粉的适宜添加质量分数为2%。 展开更多
关键词 SI3N4-SIC材料 高温抗折强度 SI粉 烧成温度 AL2O3微粉
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梭式氮化窑用Si_3N_4-SiC匣钵砖用后分析 被引量：1
9
作者 李勇 王佳平 +2 位作者 朱晓燕 薄钧 张建芳 《耐火材料》 CAS 北大核心 2010年第4期256-259,共4页
利用XRD、SEM和EDAX对在梭式氮化窑中使用1年后的反应烧结Si3N4-SiC匣钵砖内外侧进行了分析。结果表明:在匣钵外侧(氧化气氛),匣钵砖表面12 mm厚的区域呈完全氧化状态,主要氧化产物是SiO2;紧随其后的12～20 mm区域呈部分氧化状态,氧化... 利用XRD、SEM和EDAX对在梭式氮化窑中使用1年后的反应烧结Si3N4-SiC匣钵砖内外侧进行了分析。结果表明:在匣钵外侧(氧化气氛),匣钵砖表面12 mm厚的区域呈完全氧化状态,主要氧化产物是SiO2;紧随其后的12～20 mm区域呈部分氧化状态,氧化产物主要为Si2N2O及少量SiO2;20 mm以后区域无明显氧化特征。在匣钵内侧(氮气气氛),匣钵砖表面出现了约0.2 mm厚的氧化层,主要氧化产物是SiO2,该SiO2可能是由气态SiO氧化形成的,而气态SiO主要来自SiC的氧化及氮化过程中形成的气态SiO;从显微结构可以看出,SiC颗粒表面氧化明显。 展开更多
关键词 氮化 梭式窑 匣钵砖 反应烧结 SI3N4-SIC材料
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