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固相反应法合成碳化硼纳米粉体

无机材料学报 2011年第10期26卷 1101-1104页

作者：曾洪阚艳梅徐常明王佩玲张国军中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100049

以六方氮化硼和炭黑(或石墨)为原料,采用固相反应法合成了碳化硼粉体.碳源、反应气氛和温度对粉体合成产生重要影响.以炭黑为碳源,在1900℃真空下保温5 h,得到了平均粒径约为100 nm的碳化硼纳米粉体.与商业粉体相比,合成的粉体具有较好... 详细信息

以六方氮化硼和炭黑(或石墨)为原料,采用固相反应法合成了碳化硼粉体.碳源、反应气氛和温度对粉体合成产生重要影响.以炭黑为碳源,在1900℃真空下保温5 h,得到了平均粒径约为100 nm的碳化硼纳米粉体.与商业粉体相比,合成的粉体具有较好的烧结活性.在2000℃/30 MPa/1 h条件下烧结,样品的相对密度达到97.9%(商业粉体样品为93.1%),这可归结于合成的粉体具有细小的粒径、低的氧含量和一定程度的孪晶结构.

关键词：碳化硼氮化硼炭黑纳米粉体

透明AlON陶瓷凝胶浇注成型及其无压烧结制备

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无机材料学报 2023年第2期38卷 193-198页

作者：靳喜海董满江阚艳梅梁波董绍明中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004

透明AlON具有优异的光学和力学性能,应用前景广阔。但材料制备成本高昂,限制了其应用发展。为解决上述问题,本研究以透明AlON的凝胶浇注成型与无压烧结制备为核心目标,就AlON细粉的低温合成及其抗水化处理展开重点研究。研究发现以有机... 详细信息

透明AlON具有优异的光学和力学性能,应用前景广阔。但材料制备成本高昂,限制了其应用发展。为解决上述问题,本研究以透明AlON的凝胶浇注成型与无压烧结制备为核心目标,就AlON细粉的低温合成及其抗水化处理展开重点研究。研究发现以有机聚合物包覆AlN/Al_(2)O_(3)为原料,通过高温碳热–氮化工艺合成AlON,可有效降低AlON的合成温度,在1700℃即可合成近乎纯相的AlON粉体。所得粉体颗粒尺寸细小,在亚微米级。通过对上述粉体进行聚氨酯包覆表面抗水化处理,可大幅度提升其抗水化性能。即使历经长达72 h水中静置,也不发生明显的水解。以此为基础,通过凝胶浇注成型结合生坯的冷等静压后处理在1820~1850℃成功实现了透明AlON陶瓷的无压烧结制备。材料力学和光学性能优异,其中1850℃烧结试样在紫外–中红外波段直线透过率达到83.1%~86.2%,三点抗弯强度达到310 MPa。

关键词：透明陶瓷 AlON 粉体合成抗水化处理凝胶浇注无压烧结

硼化物陶瓷:烧结致密化、微结构调控与性能提升

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无机材料学报 2012年第3期27卷 225-233页

作者：张国军邹冀倪德伟刘海涛阚艳梅中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100049

TiB2、ZrB2、HfB2、B4C及BN为代表的硼化物陶瓷具有优异的物理化学性能,在超高温、超硬以及超疏水等极限条件下有广阔的应用前景,但材料的烧结致密化困难、断裂韧性低等问题制约了它们更为广泛的应用.本文针对无压烧结在材料制备过程中... 详细信息

TiB2、ZrB2、HfB2、B4C及BN为代表的硼化物陶瓷具有优异的物理化学性能,在超高温、超硬以及超疏水等极限条件下有广阔的应用前景,但材料的烧结致密化困难、断裂韧性低等问题制约了它们更为广泛的应用.本文针对无压烧结在材料制备过程中的优势,探讨了影响硼化物陶瓷无压烧结的主要因素,总结了以"除氧"机制为代表的硼化物陶瓷无压烧结技术;针对硼化物陶瓷韧性低的不足,介绍了以"板晶增韧"、"纳米相增强"为代表的硼化物陶瓷微结构调控手段和强韧化措施.最后,文章还对硼化物陶瓷的织构化设计、制备方法与性能提升进行了简要介绍.

关键词：硼化物陶瓷无压烧结微结构调控织构化综述

Nb_2O_5对ZTM-Al_2O_3烧结和性能的影响

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材料研究学报 2000年第4期14卷 401-406页

作者：靳喜海阚艳梅陈玉如袁启明天津大学

研究了Ｎｂ２Ｏ５对ＺＴＭ－Ａ１２Ｏ３烧结、微观结构和性能的影响、发现当Ｎｂ２Ｏ５含量低于１．０５％（质量分数，下同）时，它对烧结没有影响，甚至阻碍烧结；Ｎｂ２Ｏ５含量大于１．０５％时，它可以显著促进烧结Ｎｂ２Ｏ５的... 详细信息

研究了Ｎｂ２Ｏ５对ＺＴＭ－Ａ１２Ｏ３烧结、微观结构和性能的影响、发现当Ｎｂ２Ｏ５含量低于１．０５％（质量分数，下同）时，它对烧结没有影响，甚至阻碍烧结；Ｎｂ２Ｏ５含量大于１．０５％时，它可以显著促进烧结Ｎｂ２Ｏ５的引入可以明显提高瓷体中ｍ－ＺｒＯ２含量，并使得瓷体机械性能得到大幅度的改善，微裂纹增韧被认为是瓷体性能改善的根本原因，另外，由于晶界玻璃相软化使得裂纹钝化和裂纹尖端应力集中消弱等原因，８００℃下瓷体性能不衰减，反而有所提高。

关键词： Nb2O5 ZTM-Al2O3 烧结机械性能增韧陶瓷

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共沉淀法制备钛酸铋超细粉体

无机材料学报 2002年第1期17卷 51-55页

作者：阚艳梅靳喜海王佩玲李永祥程一兵中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 澳大利亚Monash大学物理与材料工程学院

通过共沉淀法制备了钛酸超细粉体，并研究了其前驱体的晶化过程和粉体的烧结行为．研究结果表明该方法能够明显降低钛酸的合成温度，在６００℃已能得到比表面积为１２ｍ２／ｇ（粒度约为１００ｎｍ）无团聚的高纯超细钛酸粉体．... 详细信息

通过共沉淀法制备了钛酸超细粉体，并研究了其前驱体的晶化过程和粉体的烧结行为．研究结果表明该方法能够明显降低钛酸的合成温度，在６００℃已能得到比表面积为１２ｍ２／ｇ（粒度约为１００ｎｍ）无团聚的高纯超细钛酸粉体．该粉体具有较高的烧结活性，在９５０℃烧结即可致密化．

关键词：钛酸铋共沉淀超细粉烧结制备陶瓷材料

低温反应熔渗工艺制备AlN-SiC复相陶瓷及其性能研究

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无机材料学报 2023年第10期38卷 1223-1229页

作者：孙小凡陈小武靳喜海阚艳梅胡建宝董绍明中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

AlN-SiC复相陶瓷力学性能好、导热性与抗高温氧化性能优异,作为纤维增强陶瓷基复合材料的基体材料具有良好的应用前景。本研究以Si-Al合金为熔渗介质,多孔C-Si_(3)N_(4)为熔渗预制体,对低温反应熔渗制备AlN-SiC复相陶瓷及其性能展开研... 详细信息

AlN-SiC复相陶瓷力学性能好、导热性与抗高温氧化性能优异,作为纤维增强陶瓷基复合材料的基体材料具有良好的应用前景。本研究以Si-Al合金为熔渗介质,多孔C-Si_(3)N_(4)为熔渗预制体,对低温反应熔渗制备AlN-SiC复相陶瓷及其性能展开研究。研究发现Si-Al合金形态对反应熔渗过程存在着重要的影响:以Si-Al合金粉末作为熔渗介质时,反应熔渗过程中在Si-Al/C-Si_(3)N_(4)界面处将原位形成一层致密的Al–O阻挡层,从而严重阻碍Si-Al熔体向C-Si_(3)N_(4)预制体内部的渗透,使反应熔渗过程难以进行;以Si-Al合金锭作为熔渗介质时,Si-Al熔体可以深入渗透到多孔C-Si_(3)N_(4)预制体内部,并通过进一步反应,原位形成致密的AlN-SiC复相陶瓷。材料性能测试表明,所得材料的力学和热学性能与其内部残余硅含量关系密切。随着残余硅含量降低,材料强度明显提升,而热导率有所下降。含质量分数4%残余硅的AlN-SiC复相陶瓷,抗弯强度达到320.1 MPa,热导率达26.3 W·m^(–1)·K^(–1),材料的强度几乎与传统反应烧结SiC陶瓷相当,并深入探讨了出现上述现象的本质原因。本研究对低温熔渗工艺制备SiCf/AlN-SiC复合材料具有重要的指导意义。

关键词：反应熔渗(RMI) AlN-SiC 机械性能热导率

Nb_2O_5对ZTM-Al_2O_3性能及ZrO_2增韧机制的影响

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无机材料学报 2000年第6期15卷 1009-1014页

作者：靳喜海高濂阚艳梅陈玉如袁启明中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 天津大学材料科学与工程学院天津300072

探讨了Ｎｂ２Ｏ５对ＺＴＭ－Ａｌ２Ｏ３的性能和ＺｒＯ２在瓷体中增韧机制的影响．发现Ｎｂ２Ｏ５的引入可明显提高瓷体中ｍ－ＺｒＯ２含量而降低ｔ－ＺｒＯ２含量，材料的机械性能也随Ｎｂ２Ｏ５添加量的增大出现了显著的改善，并且有... 详细信息

探讨了Ｎｂ２Ｏ５对ＺＴＭ－Ａｌ２Ｏ３的性能和ＺｒＯ２在瓷体中增韧机制的影响．发现Ｎｂ２Ｏ５的引入可明显提高瓷体中ｍ－ＺｒＯ２含量而降低ｔ－ＺｒＯ２含量，材料的机械性能也随Ｎｂ２Ｏ５添加量的增大出现了显著的改善，并且有韧性的平方正比于ｍ－ＺｒＯ２含量的关系．ｍ－ＺｒＯ２含量的增加强化了微裂纹增韧是材料性能改善的原因．

关键词： Nb2O5 二氧化锆微裂纹增韧 ZTM-Al2O3 陶瓷

基于固体聚硅氧烷的前驱体浸渍裂解法(PIP)制备C/SiOC复合材料及其微结构与力学性能研究（英文）

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无机材料学报 2019年第12期34卷 1349-1356页

作者：吴青青王震丁奇倪德伟阚艳梅董绍明中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海硅酸盐研究所结构陶瓷与复合材料工程研究中心上海200050 上海科技大学上海201210 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

以熔融的MK树脂(聚甲基倍半硅氧烷)为前驱体,采用改进的前驱体浸渍裂解法(PIP)制备了致密的C/SiOC复合材料。为了降低MK树脂的固化温度,选择有机磺酸作为交联剂,并采用红外光谱分析仪(FT-IR)和热重分析–差热分析仪(TG-DTA)研究了MK树... 详细信息

以熔融的MK树脂(聚甲基倍半硅氧烷)为前驱体,采用改进的前驱体浸渍裂解法(PIP)制备了致密的C/SiOC复合材料。为了降低MK树脂的固化温度,选择有机磺酸作为交联剂,并采用红外光谱分析仪(FT-IR)和热重分析–差热分析仪(TG-DTA)研究了MK树脂的固化机理和陶瓷化行为。研究表明:MK树脂的陶瓷产率高达85wt%,其裂解得到的SiOC陶瓷自由碳含量低于3wt%,有利于提高陶瓷的高温稳定性。经过8次PIP制备的C/SiOC复合材料的密度可达1.82 g/cm^3。对得到的C/SiOC复合材料进行三点弯曲测试,其弯曲强度为(312±25)MPa,表现出明显的非脆性断裂行为。

关键词： C/SiOC复合材料高效PIP 微观结构交联机理

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工艺参数对熔盐法制备钛酸铋粉体影响的研究

无机材料学报 2002年第5期17卷 1063-1067页

作者：阚艳梅王佩玲李永祥程一兵中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 澳大利亚Monash大学物理与材料工程学院

研究了工艺参数对熔盐法制备钛酸铋粉体晶粒形貌和尺寸的影响.发现温度、盐的种类和盐的用量能够较显著地影响晶粒的形貌和尺寸.在氯盐中,晶粒尺寸随着温度的升高而逐渐增大,晶粒最终发育为较规则的圆片状,晶粒生长按照Ostwald液相生长... 详细信息

研究了工艺参数对熔盐法制备钛酸铋粉体晶粒形貌和尺寸的影响.发现温度、盐的种类和盐的用量能够较显著地影响晶粒的形貌和尺寸.在氯盐中,晶粒尺寸随着温度的升高而逐渐增大,晶粒最终发育为较规则的圆片状,晶粒生长按照Ostwald液相生长机理来进行.在硫酸盐中,晶粒尺寸明显大于相同条件下在氯盐中的尺寸,且晶粒形貌呈不规则片状.当原料与盐的比例<1时,随着盐用量的增加,晶粒尺寸减小,形貌更加不规则.通过调整工艺参数能够控制颗粒的尺寸和形貌,制备具有各向异性生长的钛酸铋片状粉体.

关键词：熔盐法制备钛酸铋粉体 Bi4Ti3O12 工艺参数显微形貌晶粒尺寸