碳纳米管增韧“氮化硅“陶瓷的研究

谈志氮化硅，我们要了解的东西可不是一点二点 的知道了合金元素对氮化硅制备的影响，下面转到：碳纳米管增韧氮化硅陶瓷的研究，

氮化硅陶瓷的结构、性能和制备方法以及增韧机理，与此同时介绍了碳纳米管的发现及其力学性能。目前研究陶瓷材料的核心课题是补强增韧，而纤维增韧是目前补强增韧方法中效果最为显著的方法，它在提高材料韧性的同时，在大多数情况下还能提高材料的强度。 本文就是利用碳纳米管优良的力学性能，在对其预处理后，将其添加到氮化硅陶瓷粉末中，经球磨、干燥、过筛后，采用热压烧结工艺，制备氮化硅陶瓷，以期改善氮化硅陶瓷的韧性。对所制备的试样进行了密度、硬度、断裂韧性、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的测试。实验结果表明：在未加碳纳米管时，烧结体的力学性能随烧结温度的升高而升高，在1700℃烧结温度时，相对密度达99.7％硬度达到15.49GPa，断裂韧性达到7.16 Mpa.m~(1/2)。而当添加碳纳米管时，在烧结温度为1600℃、1650℃和1700℃时，烧结体的力学性能均随着碳纳米管含量的增加而降低。当烧结温度为1750℃，碳纳米管含量为0.99wt.％时，试样的硬度达到16GPa，断裂韧性达到7.47Mpa.m~(1/2)，与同种条件下未加碳纳米管的试样相比，硬度提高很小，断裂韧性提高了6％。通过XRD、SEM、TEM等测试结果表明，由于同时添加了MgO和CeO_2作为助烧剂，其致密化过程为液相烧结，由烧结助剂和Si_3N_4表面的SiO_2反应形成低熔点的硅酸盐相，促进烧结致密化，冷却后，在晶界形成玻璃体。烧结体中只有α-Si_3N_4和β-Si_3N_4存在，其中烧结温度在1650℃以上的试样均以β-Si_3N_4为主。α-Si_3N_4→βSi_3N_4的相变主要发生在1600℃～1650℃之间，其中α-Si_3N_4主要以针状颗粒存在，β-Si_3N_4主要以长柱状颗粒存在。观察到氮化硅陶瓷的断裂方式是沿晶断裂，碳纳米管在Si_3N_4陶瓷断裂过程中以“拔出功”的形式消耗能量，从而提高了氮化硅陶瓷的韧性。

(索引关键字:耐火材料,氮化硅,氮化硅结合碳化硅,氮化硅铁粉体,赛隆结合碳化硅,巩义耐火材料厂,氮化物结合复合材料,碳化硅砖,结合刚玉砖,氮化硅及赛隆粉体,刚玉砖,刚玉莫来石砖,含铬耐火材料,含锆耐火材料)

以上内容由巩义市特种耐火材料厂（www.gongyitenai.com）为您整理提供
全国统一客服中心电话：0371-64159698
传真：0371-64159218
地址：河南省巩义市河洛镇神南村
邮箱：gongyitenai@163.com

本文由耐火材料公司整理发布，未经同意请勿转载。