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
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
朱云洲
,
黄政仁
,
董绍明
,
袁明
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00954
利用2.5D SiC纤维预制件, 通过前驱体浸渍裂解法(PIP法)制备SiCf/SiC复合材料, 通过在第一次浸渍浆料中加入活性Al粉和惰性颗粒SiC粉来提高浸渍效率. 研究了活性填料的加入以及纤维表面热解碳层的厚度对材料性能的影响. 结果表明, 由于Al粉在热解过程中与含碳有机小分子发生化学反应生成新的物相, 使得复合材料的力学性能得到了很大的提高, 在1200℃经过六个周期的浸渍裂解后, 复合材料的三点弯曲强度达到441MPa, 比例极限应力达到380MPa. 在200～500nm厚度范围内, 热解碳的厚度对复合材料的抗弯强度影响不明显. 复合材料的弹性模量随着热解碳层厚度的增加而降低.
关键词:
SiCf/SiC复合材料
,
reactive filler
,
polymer infiltration and pyrolysis
,
mechanical properties
朱云洲
,
黄政仁
,
董绍明
,
袁明
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00959
采用微米级Al粉作为活性填料, SiC微粉作为惰性填料, 聚碳硅烷作为陶瓷前驱体制备SiC基复相陶瓷. 研究了热解温度和保温时间对陶瓷产率、线收缩率、力学性能以及微观结构的影响. 研究表明, 由于活性Al粉颗粒在热解过程中与含碳的有机小分子以及反应性气氛发生氮化和碳化反应, 产生体积膨胀效应, 热解陶瓷表现为小收缩、高产率, 可以满足近净尺寸成型的要求. 在1000℃热解保温1h, 线收缩率为0.08%, 陶瓷产率为99.68%, 材料的三点弯曲强度达到293MPa.
关键词:
陶瓷前驱体
,
active filler
,
linear shrinkage
,
ceramic yield
袁明
,
黄政仁
,
董绍明
,
朱云洲
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00305
采用温度脉冲化学气相渗透沉积的方法制备了碳/碳化硅复合材料界面. 以六甲基二硅胺烷(Hexamethyldisilazane , HMDS) 为前驱体, 以3k, 三维四向的石墨化碳纤维编织体为预制体, 通过强制流动热力学梯度化学气相渗透沉积的方法(FCVI)制备出密度为1.98g·cm-3的C f/SiC复合材料. 运用透射电子显微镜(TEM)对复合材料的界面微观结构进行了分析. 复合材料的平均弯曲强度为458MPa, 平均断裂韧性为19.8MPa·m1/2. 应用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的断裂形貌进行了分析研究.
关键词:
C/SiC复合材料
,
chemical vapor infiltration (CVI)
,
microstructure
,
fracture surface morphology
朱云洲
,
黄政仁
,
董绍明
,
袁明
,
江东亮
稀有金属材料与工程
以六甲基二硅胺烷(HMDS)作为硅源和碳源,H2为载气,Ar为稀释气体,前驱体由载气通过鼓泡法带入反应室,通过等温化学气相渗透法(Isothermal Chemical vapor Infiltration,ICVI)在SiC纤维表面沉积SiC涂层.通过控制沉积温度来控制涂层的表面形貌、厚度.研究表明,在1100℃沉积的涂层中开始有β-SiC晶相析出,适当降低沉积温度至950℃可以防止残余碳在反应室的富集,在950℃时SiC的沉积厚度与沉积时间呈近线性关系.
关键词:
化学气相沉积
,
SiC涂层
,
HMDS
朱云洲
,
黄政仁
,
董绍明
,
袁明
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00685
采用聚碳硅烷作为碳化硅先驱体, 以二维0°/90°正交编织碳布叠层后作为增强体, 采用真空压力浸渍的方法制备了C/SiC复合材料, 研究了裂解温度和浆料浓度对复合材料性能的影响. 结果表明: 复合材料的弯曲强度随着裂解温度的升高以及浆料浓度的增加都呈增加趋势; 基体在纤维束内部分布均匀, 但依然有一些小气孔存在; 在1100℃时, 基体中开始生成一定量的β-SiC相, 复合材料的三点弯曲强度达到232MPa, 断裂韧性达到10.50MPa·m1/2. 在断裂过程中表现出明显的韧性断裂, 断口有较长的纤维拔出.
关键词:
碳/碳化硅复合材料
,
polymer infiltration and pyrolysis
,
mechanical properties
袁明
,
黄政仁
,
董绍明
,
朱云洲
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2007.02.023
采用温度脉冲化学气相渗透沉积的方法制备了碳/碳化硅复合材料界面.以六甲基二硅胺烷(Hexamethyldisilazane,HMDS)为前驱体,以3k,三维四向的石墨化碳纤维编织体为预制体,通过强制流动热力学梯度化学气相渗透沉积的方法(FCVI)制备出密度为1.98g·cm-3的Cf/SiC复合材料.运用透射电子显微镜(TEM)对复合材料的界面微观结构进行了分析.复合材料的平均弯曲强度为458MPa,平均断裂韧性为19.8MPa·m1/2.应用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的断裂形貌进行了分析研究.
关键词:
C/SiC复合材料
,
化学气相渗透
,
微观结构
,
断裂形貌
朱云洲
,
黄政仁
,
董绍明
,
袁明
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.04.023
采用聚碳硅烷作为碳化硅先驱体,以二维0°/90°正交编织碳布叠层后作为增强体,采用真空压力浸渍的方法制备了C/SiC复合材料,研究了裂解温度和浆料浓度对复合材料性能的影响.结果表明:复合材料的弯曲强度随着裂解温度的升高以及浆料浓度的增加都呈增加趋势;基体在纤维束内部分布均匀,但依然有一些小气孔存在;在1100℃时,基体中开始生成一定量的β-SiC相,复合材料的三点弯曲强度达到232MPa,断裂韧性达到10.50MPa·m1/2.在断裂过程中表现出明显的韧性断裂,断口有较长的纤维拔出.
关键词:
碳/碳化硅复合材料
,
先驱体浸渍裂解
,
力学性能
朱云洲
,
黄政仁
,
董绍明
,
袁明
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.05.035
利用2.5D SiC纤维预制件,通过前驱体浸渍裂解法(PIP法)制备SiCf/SiC复合材料,通过在第一次浸渍浆料中加入活性Al粉和惰性颗粒SiC粉来提高浸渍效率.研究了活性填料的加入以及纤维表面热解碳层的厚度对材料性能的影响.结果表明,由于Al粉在热解过程中与含碳有机小分子发生化学反应生成新的物相,使得复合材料的力学性能得到了很大的提高,在1200℃经过六个周期的浸渍裂解后,复合材料的三点弯曲强度达到441MPa,比例极限应力达到380MPa.在200～500 nm厚度范围内,热解碳的厚度对复合材料的抗弯强度影响不明显.复合材料的弹性模量随着热解碳层厚度的增加而降低.
关键词:
SiCf/SiC复合材料
,
活性填料
,
前驱体浸渍裂解
,
力学性能
