关键词： 反应烧结   晶须   力学性能   游离硅   氧化  

摘要： 以碳化硅晶须为增强体、碳化硅--碳为基体制备晶须增强反应烧结碳化硅复合材料,研究了碳化硅晶须、碳含量对复合材料显微结构与性能的影响。结果表明:碳化硅晶须经高温反应烧结后仍保持表面的竹节结构,且晶须增强体与反应烧结碳化硅基体间形成适中的界面结合强度;材料断口处有明显的晶须拔出,当碳黑含量为6%(质量分数)时,随着晶须含量的增加,材料的抗弯强度从200MPa提高到310MPa(晶须含量15%),当碳黑含量为18%时,随着晶须含量的增加,材料断裂韧性从3.3MPa·m1/2提高到4.3MPa·m1/2;碳化硅晶须含量过高时,晶须的"搭桥"效应导致材料中含有较多的游离硅,限制了材料力学性能进一步提高;微氧化处理使材料表面形成致密、均匀的氧化膜,可显著提高反应烧结碳化硅的抗弯强度和断裂韧性。

关键词： 碳化硅晶须   改性沥青   硅   镍   催化剂  

摘要： 将沥青除去水分后，先后加入1％（w）的硝酸镍和10％（w）的Si 粉进行改性，在通Ar气氛下，分别在900、1000、1100、1200、1300和1400℃下进行炭化处理。借助XRD、FESEM、EDS研究在Ni的催化作用下，炭化温度对硅改性沥青炭化产物物相组成及显微形貌的影响，并探讨SiC晶须的生长机制。结果表明：改性沥青分别在1000、1100、1200、1300和1400℃的Ar气氛下处理后，炭化产物中均有SiC晶须生成，长度为1～6μm，且SiC晶须的生长方式为“顶端生长”，其生长机制符合V-L-S机制。

关键词： 稻草   合成   碳化硅晶须   硅粉  

摘要： 采用碳热还原法用废弃稻草和硅粉合成碳化硅晶须。通过扫描电镜、透射电镜观察晶须形貌,采用X射线衍射(XRD)仪对物相进行分析。结果表明:由稻草和适量硅粉合成的碳化硅晶须多为直晶、较光滑,晶须直径为20~100nm;晶体中含有孪晶等面缺陷。直接加热至1350℃和先升至1600℃再迅速降至1350℃的加热方式均能得到碳化硅晶须。先升至较高温度再降到较低温度有利于碳化硅晶须的生长。保温时间延长,晶须产量增大,晶须直径略有增大。晶须生长机理为气-液-固(VLS)机理。

关键词： 碳热还原法   碳化硅晶须   仿生模型  

摘要： 将稻壳蒸煮后碳化为碳和二氧化硅,采用简单碳热还原法制备了仿动物骨骼的哑铃状碳化硅晶须(SiCw)仿生模型。通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段分析样品的组成、形貌。结果表明:最佳合成条件为:以3%Fe粉+2%NaF为催化剂,ωt(SiO2)=58.5%,先升温到1600℃成核,再降温到1500℃恒温时间3h。产物经XRD分析为较纯的β-SiCw,SEM观察表明,哑铃状SiCw的得率达90%以上。

关键词： 碳化硅晶须   催化剂   加入量   合成温度  

摘要： 以硅溶胶和炭黑为原料，金属硅、三氧化二铁和硅铁合金为催化剂，采用碳热还原法合成碳化硅晶须，通过XRD及SEM对合成产物的物相及形貌进行分析，探讨了合成温度、催化剂种类、催化剂加入量对合成碳化硅晶须的影响。结果表明：在原料中加入催化剂，合成碳化硅晶须的最佳温度为1550℃；以Si—Fe合金为催化剂合成碳化硅晶须的效果明显好于以Fe2O3和金属硅为催化剂合成效果；Si—Fe合金加入量（占SiO2质量分数）为1％时，晶须生成率高，成直线形，长度10—50μm，直径0．1～0．3μm。

关键词： 立方碳化硅   产业化项目   碳化硅微粉   航空基地   西安   晶须   技术含量   碳化硅粉体  

摘要： 近日，总投资1．8亿元的“立方碳化硅微粉及晶须产业化项目”正式签约落户西安航空基地。该项目的落户，为西安航空基地新材料产业集群的壮大再添新活力。立方碳化硅（pSiC）是一种战略性新材料，具有抗磨、耐高温、耐热震、耐腐蚀、耐辐射、良好的半导电特性等优良性能，被广泛应用于航空航天、兵器工业、精密加工、电子信息等领域。立方碳化硅粉体和晶须的深加工涉及材料、化学、物理、机械等多个学科，具有很高的技术含量，其核心技术只有日、美、法、德等少数发达国家掌握。

关键词： 碳化硅晶须   增韧   碳化硼   B4C-Si复合陶瓷  

摘要： 通过SiC晶须增韧B4C-Si复合陶瓷,改善其韧性,研究了晶须加入量对复合陶瓷材料的弯曲强度和断裂韧性的影响,并分析了其显微结构。碳化硅晶须加入量5%为佳,其弯曲强度和断裂韧性分别达到467.99MPa和5.77MPa?m1/2,断裂韧性提高了近35%。

关键词： 稻壳   制备   碳化硅晶须   气-液一固机理  

摘要： 通过稻壳先炭化再高温合成两步法制备出碳化硅晶须,考察温度、催化剂、合成气氛和时间对碳化硅晶须形成的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射对合成的碳化硅晶须进行表征,分析碳化硅晶须形成机理。结果表明:SiC晶须的形成温度不低于1 200℃,在合适的温度范围内,温度越高,SiC晶须的产量越高;1 400℃为适宜的加热温度。在真空条件下无碳化硅晶须生成,通Ar保护和加入催化剂能促进碳化硅晶须的形成和长大。控制时间在2h左右,随着合成时间的延长,碳化硅晶须量增加。碳化硅晶须为竹节状直晶、光滑直晶和弯晶,其中直晶居多,组成为β-SiC。由稻壳制备碳化硅晶须的形成机理制为在催化剂作用下的气-液-固和气-固机理。

关键词： 反应烧结   多孔碳化硅增强   钛酸铝基   复合材料   添加剂   造孔剂   莫来石晶须  

摘要： 钛酸铝(Al2TiO5，简称AT)陶瓷因具有低热膨胀系数、高熔点、优异的抗热震性和低热导率等优良性能而应用在汽车尾气净化处理、隔热材料、化工催化剂载体等方面。但是中温分解和热膨胀系数的各向异性极大的降低了材料的机械性能。本实验采用无压反应烧结方法制备出多孔碳化硅（颗粒/晶须）增强钛酸铝基复合材料。实验通过引入SiCp和SiCw添加剂来改良钛酸铝的性能，并引入玉米淀粉来提高钛酸铝的孔隙率。本实验系统的研究了铝源、反应烧结温度、SiCp粒度、添加剂含量及造孔剂含量对复合材料性能的影响。研究结果表明:\n (1)铝源和反应烧结温度会影响多孔碳化硅（颗粒/晶须）增强钛酸铝基复合材料的性能。使用AlOOH为铝源，分别添加5wt％粗SiCp和SiCw，1400℃下烧结制备的Al2TiO5晶粒间结合性好，抗压强度值也高(132.79MPa和228.39MPa)，孔隙率是36％和32％;随着烧结温度的提高，试样的孔隙率逐渐降低，抗压强度逐渐升高。\n (2)分别引入SiCp和SiCw两种添加剂，反应烧结产物的主要物相是Al2TiO5、Al6Si2O13、TiC、SiO2。生成的细小规则的TiC晶粒和存在于Al2TiO5晶界处的Al6Si2O13起到协同作用，抑制Al2TiO5晶粒长大并提高其强度。粗细SiCp含量为5wt％时试样的孔隙率是34％和23％，抗压强度是132.79MPa和194.23MPa，SiCw含量为5wt％时试样的孔隙率是27.36％，抗压强度是230.28MPa。但当SiCp/w含量超过5wt％时，因为生成较多低熔点的SiO2，部分填充于多孔材料的孔隙中，部分则分布于Ai2TiO5晶粒之间，既减小孔隙率，又降低抗压强度。添加大粒径SiCp后，改变原有颗粒堆积状态，可提高复合材料的孔隙率。添加小粒径SiCp有助于生成Al6Si2O13晶须，晶须交错分布于Al2TiO5颗粒之间或者孔洞中，提高材料的抗压强度。添加SiCw有助于生成规则形态的TiC颗粒，TiC发挥弥散增强作用提高材料的抗压强度。\n (3)随着淀粉含量的增加，试样的孔隙率逐渐增加，抗压强度逐渐降低。淀粉含量为30vol％时，添加5wt％ SiCp和SiCw试样的孔隙率分别是43.05％和43.23％，抗压强度分别是52.13MPa和61.65MPa。但淀粉含量超过30vol％后，试样的抗压强度值均急剧下降，所以淀粉的添加量不宜超过30vol％。淀粉在烧结过程中提供大量的热量，并且减少局部氧气的存在，促进Al6Si2O13和TiC的形成。\n (4)引入SiCp+SiCw复合添加剂后，烧结产物的主要物相仍然是Al2TiO5、 Al6Si2O13和TiC，复合添加剂总量不变的条件下改变SiCp和SiCw的比例对物相种类变化无影响。引入SiCp+SiCw复合添加剂后试样的孔隙率升高，最高为40.56％，但是抗压强度降低，最大为85.12MPa。

关键词： SiC ceramics matrix composites   Rice husks   Liquid Si infiltration   Mechanical properties  

摘要： Dense silicon carbide (SiC) matrix composites with SiC whiskers and particles as reinforcement were prepared by infiltrating molten Si at 1550 degrees C into porous preforms composed of pyrolysed rice husks (RHs) and extra added SiC powder in different ratios. The Vickers hardness of the composites showed an increase from 18.6 to 21.3 GPa when the amount of SiC added in the preforms was 20% (w/w), and then decreased to 17.3 GPa with the increase of SiC added in the preforms up to 80% (w/w). The values of flexural strength of the composites initially decreased when 20% (w/w) SiC was added in the preform and then increased to 587 MPa when the SiC concentration reached 80% (w/w). The refinement of SiC particle sizes and the improvement of the microstructure in particle distribution of the composites due to the addition of external SiC played an effective role in improving the mechanical properties of the composites.