氮氧化硅（Si2N2O）材料作為一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料,集傳統(tǒng)陶瓷材料優(yōu)異的耐高溫性能與電介質(zhì)材料出色的透波性能于一身,在力學(xué)性能、高溫抗氧化性、抗熱沖擊性、介電性能和化學(xué)穩(wěn)定性等方面展示出良好的綜合性能,在高速飛行器等領(lǐng)域有著廣泛研究,是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ母邷亟Y(jié)構(gòu)-功能一體化材料。同時氮氧化硅材料也是能適用于先進(jìn)制造技術(shù)——微波燒結(jié)領(lǐng)域的特種耐火材料,研究氮氧化硅材料的制備工藝與性能對我國先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。本文采用納米非晶氮化硅（Si3N4）為基體原料,納米氮化硼（h-BN）為添加劑,以碳酸鈉（Na2CO3）為燒結(jié)助劑,通過球磨制粉、混料后,利用無壓燒結(jié)方式來制備氮氧化硅及其復(fù)合陶瓷材料,研究氮氧化硅陶瓷的致密化行為對材料微觀結(jié)構(gòu)和組織性能的影響。主要從以下幾個方面進(jìn)行研究:（1）采用滾筒球磨與高能球磨兩種方式對原料進(jìn)行制粉、混料后,分別在1550℃與1650℃進(jìn)行無壓燒結(jié)制備出了不同Si2N2O相含量的陶瓷材料。利用XRD、SEM和絕熱法計(jì)算相含量等方式研究了不同球磨方式對氮氧化硅材料的物相組成及其分布比例、微觀形貌等方面的影響。研究發(fā)現(xiàn):燒結(jié)溫度為1550 ℃,... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｓｉ２Ｎ２０的晶體結(jié)構(gòu)??

氮氧化硅（Ｓｉ２Ｎ２０）晶體為斜方對稱結(jié)構(gòu)，屬于七大晶系類型中的正交晶??系，所屬的空間群為ＣｍＡ，其晶胞參數(shù)分別為ａ＝８．８４３±０．００５Ａ，?ｂ＝５．４７３±０．００５Ａ，??ｃ＝４．８３５±０．００５Ａ，晶胞體積是２３４Ａ３［２１］，氮氧化硅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖１．１所示，晶??體參數(shù)如表１．１所示［２２’２３］。從晶體圖中可以看出，Ｓｉ２Ｎ２０晶體可以看作由［ＳｉＮ３０］??四面體的末端原子連接構(gòu)成的無限三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也可以看成是由沿著ａ軸的??？原子連接的褶皺的六元ＳｉＮ層所構(gòu)成的無限三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［２２］。??表１．１?Ｓｉ２Ｎ２０晶體每個原子參數(shù)值［２２’２３１??Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?Ａｔｏｍ?ｘ?ｙ?ｚ??８ｂ?Ｓｉ?０．１７６?０．１５０?０．２８９??８ｂ?Ｎ?０．２１８?０．１２１?０．６４１??４ａ?Ｏ?０?０．２１４?０．２３０??圖１．１?Ｓｉ２Ｎ２０的晶體結(jié)構(gòu)??單晶氮氧化硅形貌多為針形或扁平狀（平板狀），通過理論計(jì)算分析和實(shí)驗(yàn)??制備表征發(fā)現(xiàn)Ｓｉ２Ｎ２０晶體存在多種相轉(zhuǎn)變［２４１，圖１．２為Ｓｉ２Ｎ２０同質(zhì)多形體的??２??

２００２年Ｐｅｔｅｒ等人［２４］首先使用密度泛函理論對氮氧化硅的多種高壓相結(jié)構(gòu)??進(jìn)行了理論研宄，提出了在較高壓力下形成的兩種正交晶型：中等壓力下的缺??陷尖晶石結(jié)構(gòu)與高壓下的剛玉型結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖１．３所示，并且將??Ｓｉ０２－Ｓｉ３Ｎ４相圖劃分為五個壓力敏感區(qū)，認(rèn)為均相三元尖晶石氮氧化硅的存在??取決于熵效應(yīng)，Ｐｅｔｅｒ等人的研宄為Ｓｉ２Ｎ２０陶瓷的研宄提供了理論支持與新思??路。??７??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]硅藻土提純與納米SiO2纖維制備及Si2N2O合成中應(yīng)用[D]. 匡猛.江西理工大學(xué) 2017
[4]Si3N4陶瓷SPS制備及微觀組織與導(dǎo)熱性能研究[D]. 劉巍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]高溫氮化合成Si2N2O及其對耐火材料性能的優(yōu)化研究[D]. 文晉.武漢科技大學(xué) 2015
[6]Si2N2O陶瓷材料的制備和組織性能的研究[D]. 劉麗宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]PECVD氮化硅薄膜熱導(dǎo)率特性的測試與研究[D]. 楊輝輝.電子科技大學(xué) 2013
[8]Si2N2O陶瓷材料的合成及組織性能研究[D]. 劉方平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]h-BN/Si3N4多孔復(fù)合陶瓷的微觀組織結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 王勝金.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[10]BN納米顆粒作為潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能分析與研究[D]. 毛可兵.河北工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3511736