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碳化硅基材料抗氧化涂层的研究进展

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.04.032

碳化硅基材料具有优良的高温性能,但作为非氧化物陶瓷,碳化硅材料的高温氧化造成的性能衰减限制了其进一步的广泛应用.本文通过分析碳化硅的氧化机理,对比和总结了碳化硅抗氧化涂层的制备方法和涂层体系,并结合实际工作对碳化硅抗氧化涂层的研究提出了具体的见解.

关键词: 碳化硅 , 抗氧化 , 涂层 , 非氧化物陶瓷

颗粒级配对硅碳棒热端密度及性能的影响

吉晓莉 , 魏磊 , 闵思斯 , 吴鲁 , 张丽

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2008.03.009

采取相同的塑化剂配方和成型压力,研究了碳化硅颗粒级配(粗粉800～1600μm,中粉100μm,细粉1.2～14μm)对硅碳棒热端挤出密度以及电性能和抗氧化性的影响.结果表明:1)在硅碳棒热端塑性挤出工艺中,当粗、中粉之和与细粉(含塑化剂)的体积比为7:5时,坯体的挤出成型密度最高;2)在硅碳棒热端的挤出成型中,粗、细粉的粒径都对坯体密度有较大的影响,当粗粉为1.4 mm占40%(体积分数,下同)和600μm占25%,中粉为100μm占10%,细粉为5μm占25%时,制得坯体的密度高达2.56g·cm-3;3)硅碳棒热端的电阻率与碳化硅颗粒烧结颈的多少和粗细有很大关系,合适的级配能使硅碳棒中的碳化硅颗粒基本烧成一体,减少其颗粒之间的界面,从而提高制品的导电性能和抗氧化性能.

关键词: 硅碳棒 , 颗粒级配 , 电性能 , 抗氧化性

酚醛树脂对反应烧结碳化硅显微结构与性能的影响

邓明进 , 武七德 , 吉晓莉 , 王友兵

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2008.04.008

以碳化硅(w(SiC)=99%,d50=5μm)、炭黑(w(C)=99.8%,d50=0.38 μm)和单质硅(w(Si)=98.6%)为原料,无水乙醇(w(乙醇)=99.6%)、热塑性酚醛树脂(0.074μm、工业级)为结合剂,鸟洛脱品为固化剂,以50 MPa的单向压力,分别将采用干混工艺、湿混工艺混合、干燥后的物料压制成型为Φ50 mm×5 mm的生坯,在N2保护下经800℃焙烧、炭化处理,有机物热降解后得到陶瓷素坯.研究了酚醛树脂在不同加入量(其质量分数分别为4%、8%、10%、12%、16%)及混练工艺(干混、湿混)对反应烧结碳化硅素坯强度和烧结体显微结构的影响,并采用SEM和光学显微镜分析了试样的显微结构和断面形貌.结果表明:当酚醛树脂加入量为12%时,采用湿混工艺可以制备出具有良好可浸渗性且抗折强度高达45 MPa的素坯,完全可以满足复杂异型件在烧成以前进行机械加工的要求,烧结体的抗折强度最高可达455 MPa.与干混工艺相比,用湿混工艺制成烧结体的显微结构更加均匀,晶粒更加细小,裂纹扩展更加曲折.

关键词: 反应烧结 , 碳化硅 , 酚醛树脂 , 显微结构

纯碳反应烧结碳化硅陶瓷材料连接

武七德 , 孙峰 , 吉晓莉 , 鄢永高 , 郝慧 , 王浩

稀有金属材料与工程

以纯碳质糊料连接PCRBSC基体,采用原位合成的方法焊接PCRBSC陶瓷.探讨了焊缝的碳含量、烧结温度对焊接强度的影响.研究表明,气孔和游离碳(fC)是影响焊缝强度的最主要原因.焊缝不含气孔和fC时,连接强度随焊缝中游离硅(fSi)的减少而增大.调节糊料的碳含量以控制fSi的含量;采用合适的涂覆工艺和1800℃高温烧结,当焊缝的厚度为35μm～50μm时,焊接强度达到460 MPa,且断裂发生在母材中.原位合成碳化硅焊缝具有与PCRBSC母材相似的物相结构是连接强度得以提高的原因.

关键词: 碳化硅 , PCRBSC , 陶瓷焊接 , 反应成形连接

碳化硅泡沫陶瓷的制备

徐飞 , 吉晓莉

材料导报

碳化硅泡沫陶瓷具有气孔率高、热稳定性好等优良性能,被广泛用作金属溶液过滤器、高温气体和离子交换过滤器、催化剂载体等.重点介绍了碳化硅泡沫陶瓷的种类,阐述了碳化硅泡沫陶瓷的制备方法和影响碳化硅泡沫陶瓷产品性能的因素,展望了碳化硅泡沫陶瓷的发展前景.

关键词: 碳化硅 , 泡沫陶瓷 , 有机泡沫浸渍法

分散剂对改性SiC料浆流变性的影响

武七德 , 郝慧 , 吉晓莉 , 郭兵健 , 孙峰 , 周波

稀有金属材料与工程

研究了分散剂对1种有机包覆改性SiC粉水基分散料浆的流变特性的影响.结果表明,分散剂的种类,用量对料浆的Zeta电位、粘度、触变性均有较大的影响.分散剂四甲基氢氧化铵比聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸钠更为有效.当四甲基氢氧化铵的量为0.8%(质量分数)时,可使改性SiC微粉的Zeta电位绝对值提高30 mV,在剪切速率为80 r/min时,料浆粘度为166.5 mPa·s(55%,体积分数,下同),触变性降低.由此制得了固相含量为60%、低粘度的SiC陶瓷料浆.

关键词: 碳化硅 , 包覆改性 , 分散剂 , 流变性