采用复合助烧剂无压液相烧结碳化硅陶瓷的性能研究

来源 :伊犁师范学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songzilang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碳化硅陶瓷具有许多好的性能。然而也存在许多亟待解决的问题,SiC陶瓷不但烧结温度高而且硬度远远没有达到预期要求,开发低耗能、高硬度和性能优越的SiC陶瓷越来越引起学者的关注。无压烧结方法不仅简单易行,温度便于控制,制品的力学性能优异,被认为是SiC陶瓷最具发展潜力的烧结方法。而烧结助剂和烧结温度的选择是无压烧结技术中的重要研究内容。实验选用-SiC作为原料,Mg O-Y2O3、Mg O-Ce O2、Mg O-Ce O2-Y2O3为烧结助剂,采用无压液相烧结方法制备3个体系21个SiC复合陶瓷样品,样品的物相显微结构、烧结性能、硬度、介电性能、热膨胀系数和热导率分别借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、体积密度测试仪、显微维氏硬度计、宽频阻抗分析仪、热膨胀测量仪、热导率测量仪进行测量。(1)SiC+(Mg O-Y2O3)系列陶瓷样品结果表明:Mg O-Y2O3是一种有效的烧结助剂。随着稀土氧化物助烧剂Y2O3的添加量的增多,所制备出的样品致密度增大,当Y2O3质量分数为6%时,样品的线收缩率、相对密度、硬度和平均热导率达到最大,分别为9.44%、87.89%、905.5kgf/mm~2和159.444W/(m·K);质量损失率、吸水率和气孔率达到最小,分别为12.95%、4.01%和11.18%。当Y2O3的质量分数为3%时,陶瓷样品的平均热膨胀系数有最小值为1.28×10-6/℃。在1MHz下,测试温度由-50℃升至120℃过程中相对介电常数和介质损耗呈递增趋势,二者随温度变化近似线性。当质量分数为4%时,样品的相对介电常数和介电损耗最小,分别在80以下和12以下。(2)SiC+(Mg O-Ce O2)系列陶瓷样品结果表明:Mg O-Ce O2是一种有效的烧结助剂。适量提高Ce O2的比例有助于样品致密化进程,当烧结助剂Mg O:Ce O2=2:8时,样品的硬度达到899.9kgf/mm~2。当烧结助剂Mg O:Ce O2=8:2时,陶瓷样品的平均热膨胀系数最小值,为1.86×10-6/℃。当烧结助剂氧化镁比氧化铈为5:5时,陶瓷体的热导率达到最大,在-100℃、-50℃、0℃、50℃、100℃、150℃六个测量温度点的热导率,分别为123.362W/(m·K)、94.406W/(m·K)、73.178W/(m·K)、59.675W/(m·K)、49.707 W/(m·K)、42.557W/(m·K)。各样品衍射峰明锐清晰,内部的主晶相均为6H-SiC,通过物相检索分析,未发现Mg O和Y2O3物相衍射峰,这说明Mg O和Y2O3均以固溶体形式存在;(3)SiC+(Mg O-Ce O2-Y2O3)系列陶瓷样品结果表明:以Mg O-Y2O3和Mg O-Ce O2烧结助剂为基础,得到热膨胀系数低和热导较大的SiC陶瓷,但在碳化硅陶瓷体的烧结过程中温度太高,导致样品的致密性下降,硬度减小。将助烧剂混合在1850℃时得到相对密度达89.09%,硬度达2642kgf/mm~2的超硬SiC陶瓷,随着氧化铈添加量的增多,氧化钇添加量的降低,所制备出的碳化硅陶瓷样品导热性能增强,CY3的热导率最大,-100℃时的热导值分别为148.100W/(m·K)、115.665W/(m·K)、99.371W/(m·K)。随着烧结温度(1800℃~1900℃)的升高,热导率逐渐增大。本论文研究结果表明:采用复合助烧剂无压液相烧结SiC陶瓷,是一种可以在较低温度下制得高硬度和综合性能优越的有效方法。
其他文献
为探讨贵州省不同性别、不同年级、不同民族小学生的心理健康状况,采用《心理健康诊断测验》分层抽样对全省9个市(州)3800余名小学生心理健康现状进行调查。结果显示:小学生的心理健康问题主要集中在学习焦虑、自责倾向、过敏倾向、身体症状、恐怖倾向五个方面,心理健康问题检出率分别是57.0%,26.3%,24.7%,23.0%和11.5%;小学女生的心理健康问题检出率高于男生且存在显著的性别差异;四年级学
虚拟现实(Virtual Reality)作为新一代信息技术的产物,近年来被逐渐应用于博物馆领域。博物馆作为人类文化遗产的载体形式,将VR技术应用于现代博物馆的建设之中具有重要的现实意义。博物馆的发展历经传统博物馆、数字博物馆等阶段,当前正处于虚拟博物馆发展阶段。虚拟博物馆作为信息时代传统博物馆的延伸,改变传统历史文物的陈列理念,给予用户更为丰富的文物信息接受方式。本研究设计虚拟综合博物馆系统,以
<正>随着社会进步,经济和科技发展,社会公众对科学文化普及的迫切需求,都促使我国博物馆事业空前繁荣。自然博物馆因其自身特质同样处在高速发展期。传统自然博物馆发挥着展览、收藏、研究、教育交流等功能,在国家倡导的可持续性发展影响下,单一空间内的博物馆陈列式展览已经不能满足现在以及未来人们对游览博物馆的个性化和多元化需求。本文浅析VR/AR技术赋能自然博物馆,实现可持续、人性化、可交互的虚拟空间展陈设计
期刊
目的 通过网络药理学和分子对接探讨清瘟败毒饮治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的活性成分及作用靶点。方法 TCMSP数据库检索清瘟败毒饮相关化学成分及作用靶点,通过Cytoscape 3.6.1软件构建“药物-化合物-靶点”分析图,DAVID 6.8数据库进行GO功能与KEGG功能富集分析,AutoDock 1.5.6软件进行分子对接验证。结果 数据库中检索到清瘟败毒饮222个有效成分,15
蚊母树属(Distylium)植物属于金缕梅科(Hamamelidaceae),具有较强的抗性和观赏价值,近年来,在生态环境改良和城市绿化中越来越广泛地应用。为了探究蚊母树属植物的扦插繁殖和对水分胁迫的生理响应机制,以蚊母树(Distylium racemosum)、中华蚊母树(Distylium chinense)、小叶蚊母树(Distylium buxifolium)3种蚊母树属植物为材料,研
简要介绍了乙炔选择性催化加氢反应及其特点,对近年来乙炔选择性加氢单原子催化剂的研究进行了总结,最后对乙炔选择加氢单原子催化剂的前景进行了展望。
光催化技术作为一种绿色、节能、环保的技术,具有较大的发展潜力。随着科研人员对光催化技术深入的研究,光催化技术水平一直不断地提升和完善,也越来越成为人们视野中关注的焦点。由于TiO2本身具有无毒、物理化学性质稳定、成本低廉等优势,且TiO2自身有着较强的氧化能力,在接收外界光照条件下,可以将环境的中的有害物质分解为H2O和CO2,因此常作为光催化领域中的光催化剂。TiO2的存在形式多种多样,常见的T
<正>党的二十大报告提出,提高公共安全治理水平。坚持安全第一、预防为主,建立大安全大应急框架,完善公共安全体系,推动公共安全治理模式向事前预防转型。推进安全生产风险专项整治,加强重点行业、重点领域安全监管。提高防灾减灾救灾和重大突发公共事件处置保障能力,加强国家区域应急力量建设。党的二十大报告还提出,要坚持教育优先发展、科技自立自强、
期刊
<正>“工艺优化,就是通过先进的技术及设备,对企业现有的生产工艺、流程进行体系化改造,不仅能够降低生产成本,而且对于整个产业链的带动效应都是倍增的。”这是中国兵器工业集团北化集团甘肃银光化学工业集团有限公司TDI厂副厂长龚晓龙和他的创新团队在实施了TDI生产线冷冻甲苯系统优化项目后最大的感受。2021年,银光集团持续贯彻创新驱动发展战略,全面落实兵器工业集团科技创新30条,围绕释放生产线产能、提高
期刊