碳化硅陶瓷

摘要： 以全细粉碳化硅(d_(50)=3.6μm、w(SiC)≥98%)为主要原料,加入炭黑、石墨、减水剂和分散介质等混合均匀后注浆成型,80°C烘干并于1720°C反应烧结制备全细粉碳化硅陶瓷材料。考察了搅拌时间1~5 h、炭黑加入质量分数5.62%~6.93%对素坯性能的影响,并对素坯及烧后试样微观结构进行表征。结果表明:添加石墨所得试样的物理性能明显改善,炭黑的最佳添加量为5.94%(w),烧后试样的体积密度最大为3.02 g·cm^(-3),抗弯强度可达580 MPa。

摘要： 为了模拟单颗粒金刚石磨削碳化硅陶瓷的加工过程,采用控制单一变量的方法,设置同一条件下不同工件进给速度的工艺参数,用Johnson-Holmquist ceramic本构关系建立有限元模型,仿真分析不同工件进给速度下单粒金刚石磨削碳化硅陶瓷的磨削力、磨削表面应力、磨削表面形貌和裂纹损伤.仿真模型数据与已有相同工况下的单粒金刚石磨削碳化硅陶瓷实验值吻合度较高,所提出的数值模型为金刚石砂轮设计、预测陶瓷磨削的磨削力、切屑去除和观察划痕形貌提供了高效的方法和理论依据.

摘要： 目的针对传统粉末热压成形细粒度金刚石磨具存在颗粒团聚、磨削碳化硅陶瓷容易在表面产生较深划痕的问题,提出一种基于冷冻-解冻凝胶成形的细粒度金刚石磨具,用于精密磨削碳化硅陶瓷,并研究其加工工艺。方法制备聚乙烯醇-酚醛树脂复合凝胶胶水,将金刚石和填料在凝胶胶水中剪切分散,得到的浆料浇筑在模具中,在–20°C低温条件下反复冷冻,形成胶体,再经干燥、烧结,得到粒度为2.5µm的细粒度金刚石磨削磨具。采用制备的金刚石凝胶磨具磨削碳化硅平面反射镜,对比不同磨具转速、进给速度、磨削深度工艺条件下的表面磨削质量。结果在低温条件下,聚乙烯醇-酚醛树脂分子链发生了物理交联,形成凝胶体,凝胶结合剂结合强度高,且分布均匀,所制备的凝胶磨具强度高于热压磨具,该方法可以解决传统粉料压制成形方法容易出现物相团聚、微观结构不一致的问题。磨削结果显示,当磨削进给速度为0.008 mm/min、磨具转速为1450 r/min、磨削深度为0.016 mm、转台转速为60 r/min时,获得了表面粗糙度Ra低于3.5 nm的镜面磨削效果,表面质量好于热压磨具磨削效果,3个ϕ100 mm区域平面度PV值均小于0.5µm。结论采用聚乙烯醇-酚醛树脂复合凝胶成功制备了细粒度金刚石磨削磨具,通过优化磨削工艺参数,为碳化硅平面反射镜镜面加工提供了一种新的加工工艺。

摘要： 比热容是碳化硅(SiC)陶瓷的重要物性参数,与其导热系数及热扩散率等直接相关,是评价其热性能的重要依据。由于SiC陶瓷应用温度范围较宽,可高达1 000°C以上,有必要对其宽温域范围内的比热容进行研究。针对这一问题,采用下落式量热法研究SiC陶瓷材料在400~1 000°C范围内的比热容。通过蓝宝石比热容标准物质对固体材料高温比热容测试仪进行校准,结果显示:蓝宝石标准物质的比热容示值误差小于2%,保证了测试设备的准确性。SiC样品的比热容随着温度升高呈增大趋势,测量结果与文献[21-22]中提供的参考值基本一致,相对偏差在1.8%~2.9%范围内,表明采用下落式量热法测定SiC材料的高温比热容具有较高的准确性,是高温段除混合法之外较为可行的一种测定材料比热容方法。

摘要： 研究在Zr-20Cu钎料基础上添加元素Nb对钎料及SiC陶瓷钎焊接头微观结构和力学性能的影响。结果表明:添加Nb后钎料的相组成物主要是α-Zr、β-Zr、β-Nb和CuZr_(2),且随着Nb含量增加,晶界处的大尺寸第二相CuZr_(2)不断减少,从而提高了钎料的耐腐蚀性;添加Nb钎料可有效地填充SiC陶瓷之间的间隙,且钎焊接头中无孔隙和裂缝;钎焊接头处形成了一定厚度的界面反应层,生成物质主要有ZrC、Zr_(2)Si、Nb_(2)C和Nb_(5)Si_(3);Nb_(2)C和Nb_(5)Si_(3)可降低钎焊接头的脆性,其与Nb的固溶强化共同作用,提高了接头的剪切强度。当Nb含量较低时,SiC陶瓷接头的剪切强度随Nb含量(0%~10%,质量分数,下同)的增加而提高,其中Nb含量为10%时,接头断口处存在大量韧窝,接头强度达到最大值(86 MPa);但当Nb含量继续增加到15%时,由于Nb过量导致钎料熔点升高,使得接头剪切强度有所降低。

摘要： 碳化硅陶瓷在磨削加工中极易产生崩碎损伤,在碳化硅陶瓷磨削层实时涂覆增韧剂是降低崩碎损伤的新方法。以E51双酚A型环氧树脂、无水乙醇、651型低相对分子质量聚酰胺树脂和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)为主要成分制备了一种增韧剂,通过测量增韧剂在碳化硅陶瓷表层的接触角、浸润深度与固化时间,探究了增韧剂各组分的添加量与碳化硅陶瓷表面粗糙度对增韧剂润湿性能与固化速率的影响规律,优化出一种润湿性能好、固化速率快的增韧剂。结果表明:增韧剂的最佳质量配比为m(E51双酚A型环氧树脂)∶m(无水乙醇)∶m(651型低相对分子质量聚酰胺树脂)∶m(DBU)=1∶0.9∶0.5∶0.02,该增韧剂在碳化硅陶瓷表层的浸润时间约为160 s,浸润深度约为40μm,可使碳化硅陶瓷的表层硬度降低约25%;增韧剂的润湿性能随着溶剂的增加或碳化硅表面粗糙度的增大而提高,促进剂添加量的改变对增韧剂的润湿性能几乎无影响;增韧剂的固化速率随溶剂的增加而降低,随促进剂的增加而提高,但当促进剂达到饱和时,固化速率不再提高。

摘要： 为探究不同类型工具的超声辅助磨削性能,采用电镀和钎焊两种方法制备的金刚石磨头对碳化硅陶瓷进行了超声辅助磨削试验,对比研究了磨头制备工艺及磨粒粒径对磨削力、磨削表面形貌及表面粗糙度的影响。结果表明:在相同的磨粒粒径和磨削用量条件下,相对于电镀金刚石磨头,通过钎焊金刚石磨头超声辅助磨削可以得到较低的磨削力和表面粗糙度值,磨削表面破碎现象和纹理改善显著,磨粒的出露高度更有利于超声振动作用。在相同的磨头制备工艺和磨削用量条件下,相对于粒径为150μm的金刚石磨头,粒径为75μm的金刚石磨头超声辅助磨削的表面形貌得到改善,表面粗糙度更低,但其磨削力增大。

摘要： “对企业污染防治、厂区环境管理等各方面,新标准都有明确要求,请大家一定参照标准规定,加快进行提升改造,确保达标验收,保障企业健康有序长远发展。”近日,在山东省潍坊市坊子区,环境执法人员深入企业厂区、车间,将《坊子区碳化硅陶瓷企业环保整治提升标准》等新规定、新标准送到企业负责人手中,督导加快整治提升,确保企业达标排放。

摘要： 通过金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的单因素试验设计,研究线速度、进给速度、进给速度与线速度比值R等工艺参数对其表面质量的影响规律,并通过超景深三维显微镜、精密粗糙度轮廓仪对其表面形貌、表面粗糙度进行观察和测量.结果表明:当线速度从0.4 m/s增加到1.3 m/s时,碳化硅陶瓷的表面形貌明显改善,进给方向和线锯方向的表面粗糙度分别下降了20.35％和10.45％;当进给速度从6μm/s增加到24μm/s时,其表面形貌由好转差,进给方向与线锯方向的表面粗糙度分别上升了12.07％和3.91％;当进给速度与线速度增加但两者比值R固定为2×10-5时,碳化硅陶瓷的表面质量基本维持在同一水平.

摘要： 近年来,集成电路、热交换器、半导体等行业的快速发展对碳化硅陶瓷的导热性能提出了更高的要求.碳化硅陶瓷内部存在的晶格氧、晶界、气孔等缺陷导致其室温热导率远低于碳化硅单晶理论室温热导率.综述了添加剂、烧结工艺等因素对碳化硅陶瓷室温热导率的影响,并对高导热碳化硅陶瓷的未来发展方向进行了展望.

摘要： 连续碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基(SiCf/SiC)复合材料的压缩强度大于拉伸强度,依据线弹性弯曲理论,该材料的弯曲强度等于拉伸强度.力学性能测试结果显示该材料的弯曲强度大于拉伸强度.本文首先给出试验测得的SiCf/SiC复合材料的拉伸与压缩应力-应变曲线,然后根据试验数据建立一种压缩线性、拉伸双线性,并且压缩强度大于拉伸强度的材料力学模型,最后根据建立的力学模型计算该材料的弯曲强度.结果表明SiCf/SiC复合材料拉伸非线性以及压缩强度大于拉伸强度的力学特征导致了其弯曲强度大于拉伸强度.

摘要： 协同脱除含尘有毒气体是工业烟气治理中一个棘手的问题,而同时具有催化和分离功能的催化膜是解决这一问题的有效途径.在本工作中,成功地制备了Pt/SAPO-34@SiC催化膜,用于同时去除氮氧化物(NOx)和颗粒污染物(PM).SEM和超声实验表明,SAPO-34分子筛在SiC陶瓷膜的支撑体中成功的负载.进一步探究发现SiC中的SiO2作为硅源参与到SAPO-34的生长过程中,因此SAPO-34在SiC中原位生长.EDS和TEM表征证实了Pt在SAPO-34上的成功负载,且Pt的平均粒径约为4nm.SAPO-34在SiC中的原位生长使得SiC比表面积从0.356m2/g提高到44.6m2/g,从而使Pt的负载量从0.028％提高到1.89％.选用粒径为300nm的Al2O3粉末作为模拟粉尘进行同时去除NO和PM实验.结果表明,最高的NO降解率为92.3％,并且PM的去除率保持在99.99％,证实了Pt/SAPO-34@SiC催化膜能够同时去除NO和粉尘.因此,制备的催化膜能够在工业尾气治理中有很好的应用前景.

摘要： 协同脱除含尘有毒气体是工业烟气治理中一个棘手的问题,而同时具有催化和分离功能的催化膜是解决这一问题的有效途径.在本工作中,成功地制备了Pt/SAPO-34@SiC催化膜,用于同时去除氮氧化物(NOx)和颗粒污染物(PM).SEM和超声实验表明,SAPO-34分子筛在SiC陶瓷膜的支撑体中成功的负载.进一步探究发现SiC中的SiO2作为硅源参与到SAPO-34的生长过程中,因此SAPO-34在SiC中原位生长.EDS和TEM表征证实了Pt在SAPO-34上的成功负载,且Pt的平均粒径约为4nm.SAPO-34在SiC中的原位生长使得SiC比表面积从0.356m2/g提高到44.6m2/g,从而使Pt的负载量从0.028％提高到1.89％.选用粒径为300nm的Al2O3粉末作为模拟粉尘进行同时去除NO和PM实验.结果表明,最高的NO降解率为92.3％,并且PM的去除率保持在99.99％,证实了Pt/SAPO-34@SiC催化膜能够同时去除NO和粉尘.因此,制备的催化膜能够在工业尾气治理中有很好的应用前景.

摘要： 协同脱除含尘有毒气体是工业烟气治理中一个棘手的问题,而同时具有催化和分离功能的催化膜是解决这一问题的有效途径.在本工作中,成功地制备了Pt/SAPO-34@SiC催化膜,用于同时去除氮氧化物(NOx)和颗粒污染物(PM).SEM和超声实验表明,SAPO-34分子筛在SiC陶瓷膜的支撑体中成功的负载.进一步探究发现SiC中的SiO2作为硅源参与到SAPO-34的生长过程中,因此SAPO-34在SiC中原位生长.EDS和TEM表征证实了Pt在SAPO-34上的成功负载,且Pt的平均粒径约为4nm.SAPO-34在SiC中的原位生长使得SiC比表面积从0.356m2/g提高到44.6m2/g,从而使Pt的负载量从0.028％提高到1.89％.选用粒径为300nm的Al2O3粉末作为模拟粉尘进行同时去除NO和PM实验.结果表明,最高的NO降解率为92.3％,并且PM的去除率保持在99.99％,证实了Pt/SAPO-34@SiC催化膜能够同时去除NO和粉尘.因此,制备的催化膜能够在工业尾气治理中有很好的应用前景.

摘要： 协同脱除含尘有毒气体是工业烟气治理中一个棘手的问题,而同时具有催化和分离功能的催化膜是解决这一问题的有效途径.在本工作中,成功地制备了Pt/SAPO-34@SiC催化膜,用于同时去除氮氧化物(NOx)和颗粒污染物(PM).SEM和超声实验表明,SAPO-34分子筛在SiC陶瓷膜的支撑体中成功的负载.进一步探究发现SiC中的SiO2作为硅源参与到SAPO-34的生长过程中,因此SAPO-34在SiC中原位生长.EDS和TEM表征证实了Pt在SAPO-34上的成功负载,且Pt的平均粒径约为4nm.SAPO-34在SiC中的原位生长使得SiC比表面积从0.356m2/g提高到44.6m2/g,从而使Pt的负载量从0.028％提高到1.89％.选用粒径为300nm的Al2O3粉末作为模拟粉尘进行同时去除NO和PM实验.结果表明,最高的NO降解率为92.3％,并且PM的去除率保持在99.99％,证实了Pt/SAPO-34@SiC催化膜能够同时去除NO和粉尘.因此,制备的催化膜能够在工业尾气治理中有很好的应用前景.

摘要： 协同脱除含尘有毒气体是工业烟气治理中一个棘手的问题,而同时具有催化和分离功能的催化膜是解决这一问题的有效途径.在本工作中,成功地制备了Pt/SAPO-34@SiC催化膜,用于同时去除氮氧化物(NOx)和颗粒污染物(PM).SEM和超声实验表明,SAPO-34分子筛在SiC陶瓷膜的支撑体中成功的负载.进一步探究发现SiC中的SiO2作为硅源参与到SAPO-34的生长过程中,因此SAPO-34在SiC中原位生长.EDS和TEM表征证实了Pt在SAPO-34上的成功负载,且Pt的平均粒径约为4nm.SAPO-34在SiC中的原位生长使得SiC比表面积从0.356m2/g提高到44.6m2/g,从而使Pt的负载量从0.028％提高到1.89％.选用粒径为300nm的Al2O3粉末作为模拟粉尘进行同时去除NO和PM实验.结果表明,最高的NO降解率为92.3％,并且PM的去除率保持在99.99％,证实了Pt/SAPO-34@SiC催化膜能够同时去除NO和粉尘.因此,制备的催化膜能够在工业尾气治理中有很好的应用前景.

摘要： 选用聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)树脂(PDMP)固化物,研究其在高温作用下的热解产物及其陶瓷化.借助X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)和扫描电镜(SEM)等分析测试方法表征了高温热解产物的组成、结构和形貌.结果表明,热解产物表面出现许多凸起状的小球,且分布较为均匀,形成了陶瓷晶体.该陶瓷晶体的结构为Si-C,树脂固化物的陶瓷产率迭80.83％.

摘要： 选用聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)树脂(PDMP)固化物,研究其在高温作用下的热解产物及其陶瓷化.借助X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)和扫描电镜(SEM)等分析测试方法表征了高温热解产物的组成、结构和形貌.结果表明,热解产物表面出现许多凸起状的小球,且分布较为均匀,形成了陶瓷晶体.该陶瓷晶体的结构为Si-C,树脂固化物的陶瓷产率迭80.83％.

摘要： 选用聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)树脂(PDMP)固化物,研究其在高温作用下的热解产物及其陶瓷化.借助X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)和扫描电镜(SEM)等分析测试方法表征了高温热解产物的组成、结构和形貌.结果表明,热解产物表面出现许多凸起状的小球,且分布较为均匀,形成了陶瓷晶体.该陶瓷晶体的结构为Si-C,树脂固化物的陶瓷产率迭80.83％.

摘要： 选用聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)树脂(PDMP)固化物,研究其在高温作用下的热解产物及其陶瓷化.借助X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)和扫描电镜(SEM)等分析测试方法表征了高温热解产物的组成、结构和形貌.结果表明,热解产物表面出现许多凸起状的小球,且分布较为均匀,形成了陶瓷晶体.该陶瓷晶体的结构为Si-C,树脂固化物的陶瓷产率迭80.83％.

摘要： 制造在石墨等碳基材的表面致密且均匀地包覆有碳化硅覆膜的碳化硅包覆碳基材。其特征在于，包括：准备在表面具有由没有悬空键的SP

摘要： 本发明涉及了类碳化硼相‑碳化硅或类碳化硼相‑碳化硅‑碳化硼复相陶瓷材料及其制备方法，所述复相陶瓷包括由碳化硼和Si粉高温反应形成的类碳化硼相和碳化硅相，所述类碳化硼相的化学组成为B12(B,C,Si)3，所述复相陶瓷中类碳化硼相的体积分数为40～90%。本发明以碳化硼和Si粉为原料，高温反应生成碳化硅粉体和类碳化硼粉体，再经烧结制得含有碳化硅相和类碳化硼相的复相陶瓷，即类碳化硼相‑碳化硅复相陶瓷材料，类碳化硼的晶格参数接近碳化硼，然后其比碳化硼更容易烧结，从而本发明提供的复相陶瓷兼具有碳化硼、碳化硅的优异性能，且易烧结，致密度高。

摘要： 制造在石墨等碳基材的表面致密且均匀地包覆有碳化硅覆膜的碳化硅包覆碳基材。其特征在于，包括：准备在表面具有由没有悬空键的SP

摘要： 本发明提供一种微波辅助的碳化硅多孔陶瓷制备方法，先对碳化硅预制坯板烘干再放置于制备盒中，倒入增强剂至浸没；在真空干燥器中进行抽真空浸渍；再进行微波固化和高温彻底固化；然后进行烧结，烧结后自然冷却至室温，得到碳化硅多孔陶瓷。本发明提供一种铝碳化硅复合体制备方法，将碳化硅多孔陶瓷加工为预设尺寸的碳化硅预制体；利用压力渗透法，将铝合金溶液浸渍在碳化硅预制体中，得到铝碳化硅复合体。本发明还提供一种用此铝碳化硅复合体制备方法制得的铝碳化硅复合体。在保证碳化硅多孔陶瓷气孔率、增重率的同时，不损失铝碳化硅复合体的热导率，提升碳化硅预制体的强度，防止碳化硅预制体在压力浸渗过程中发生变形和断裂，产品贴合率高。

摘要： 一种具有主表面(第二主表面(2A))的碳化硅外延衬底(10)，其包含：基础衬底(1)，以及形成在所述基础衬底(1)上并包括所述主表面(第二主表面(2A))的碳化硅外延层(2)，所述第二主表面(2A)具有0.6nm或更低的表面粗糙度，在包括所述主表面(第二主表面(2A))的表面层处的所述碳化硅外延层(2)中的氮浓度的所述碳化硅外延衬底(10)平面内的标准偏差与在所述表面层处所述碳化硅外延层(2)中的氮浓度的所述碳化硅外延衬底(10)平面内的平均值之比，为15％或更低。

摘要： 本发明涉及了类碳化硼相-碳化硅或类碳化硼相-碳化硅-碳化硼复相陶瓷材料及其制备方法，所述复相陶瓷包括由碳化硼和Si粉高温反应形成的类碳化硼相和碳化硅相，所述类碳化硼相的化学组成为B12(B,C,Si)3，所述复相陶瓷中类碳化硼相的体积分数为40～90%。本发明以碳化硼和Si粉为原料，高温反应生成碳化硅粉体和类碳化硼粉体，再经烧结制得含有碳化硅相和类碳化硼相的复相陶瓷，即类碳化硼相-碳化硅复相陶瓷材料，类碳化硼的晶格参数接近碳化硼，然后其比碳化硼更容易烧结，从而本发明提供的复相陶瓷兼具有碳化硼、碳化硅的优异性能，且易烧结，致密度高。

摘要： 本发明公开了一种碳化硅陶瓷连接方法、碳化硅陶瓷连接头和碳化硅陶瓷，将焊剂焊接在一碳化硅陶瓷单元的焊接面与另一碳化硅陶瓷单元的焊接面，包括以下步骤：①预处理：对两碳化硅陶瓷的待焊接部位打磨，然后分别经过丙酮溶液超声清洗、酒精超声清洗和去离子水清洗；②焊剂制膏；③涂膏:将制成膏的焊剂刷到两碳化硅陶瓷的焊接面；④焊接:两碳化硅陶瓷放入夹持工装内在热处理炉钎焊,升温速率和降温速率≤5°C/min。本发明实现SiC陶瓷良好连接,在1400°C、保温时间10min和钎料厚度2层的条件下,SiC/焊剂/SiC接头剪切强度最大值150MPa。

摘要： 本发明公开了一种碳化硅复合陶瓷的制备方法、其制得的碳化硅复合陶瓷和应用以及陶瓷制品，涉及碳化硅陶瓷制备技术领域。碳化硅复合陶瓷的制备方法包括以下步骤：将混合原料浆料经喷雾造粒得到的粉体进行干压成型得到碳化硅复合陶瓷坯体，坯体在真空气氛下2000‑2100°C烧结1‑3h，得到碳化硅复合陶瓷；混合原料浆料是混合原料加水研磨后得到的，混合原料包括质量百分比的如下组分：碳化硅60‑85％、二硼化钛1‑6％、碳化硼0.5‑5％和粘结剂10‑30％。本发明制得的碳化硅复合陶瓷具有高强度、高硬度和高断裂韧性的优点，可广泛应用于机械、化工、能源和军工等领域，工艺简单、成本低，自动化程度高，易于实现工业化生产。

摘要： 本发明提供氧化铝纤维增强碳化硅陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：改性氧化铝纤维布的制备、改性氧化铝纤维布层的制备、压制、烧结、增强、表面清理。本发明还提供了氧化铝纤维增强碳化硅陶瓷材料，包括：分散有棒状氧化铝和/或片状氧化铝的碳化硅材料，碳化硅材料内设置的多层改性氧化铝纤维布层，碳化硅材料表面的碳化硅增强层；所述改性氧化铝纤维布包括表面分散磷酸氢锆的氧化铝纤维布。该碳化硅陶瓷材料内部设有改性氧化铝纤维布层，同时在纤维布层上沉积磷酸氢锆氧化铝纤维布层与碳化硅的接触面积大大提高，不仅提高了材料强度，而且提高了材料韧性，同时在碳化硅内掺杂棒状和/或片状氧化铝，从而大大提高了碳化硅陶瓷材料的韧性。

摘要： 一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法及超高温碳化硅陶瓷基复合材料。本发明公开了一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，包括以下步骤：①将二维平纹碳化硅纤维布裁剪为方形；②将裁剪好的碳化硅纤维布叠层，并用碳化硅纤维缝合线缝合为一整体，定型得到碳化硅纤维预制体；③将碳化硅纤维预制体放入化学气相沉积炉中进行化学气相沉积，制备热解碳界面层；④将含有抗烧蚀组元的陶瓷粉体与前驱体溶液配制成浸渍浆料；⑤将③中的预制件在④中的浸渍液中真空高压浸渍；⑥将⑤中的预制件取出沥干后高压固化；⑦将⑥高压固化后的预制件高温裂解；⑧反复进行⑤～⑦步，直至预制体的重量变化小于目标值或设定值。本发明提高了碳化硅陶瓷基复合材料的抗氧化性能和抗烧蚀性能。