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第十一届全国腐蚀与防护大会

作者：蒋春燕王亚明邹永纯贾德昌周玉哈尔滨工业大学材料科学与工程学院特种陶瓷研究所哈尔滨工业大学先进结构功能一体化材料与绿色制造技术工业和信息化部重点实验室

针对电子封装用金属封装材料绝缘性差、热膨胀系数高、与电子器件热膨胀不匹配问题,提出采用微弧氧化法在SiCp/Al复合材料表面原位生长Al2O3基绝缘陶瓷涂层,构建绝缘散热一体化封装结构。SiCp/Al复合材料在铝酸钠电解液中进行微弧氧化处... 详细信息

针对电子封装用金属封装材料绝缘性差、热膨胀系数高、与电子器件热膨胀不匹配问题,提出采用微弧氧化法在SiCp/Al复合材料表面原位生长Al2O3基绝缘陶瓷涂层,构建绝缘散热一体化封装结构。SiCp/Al复合材料在铝酸钠电解液中进行微弧氧化处理,研究了不同脉冲输出模式对微弧氧化涂层生长、组织结构与绝缘性能的影响。结果表明:涂层中主要含有Al基体原位氧化生成的a-Al2O3、γ-Al2O3相,还含有复合材料表层SiCp粒子参与反应生成的莫来石相。脉冲输出模式对涂层生长与致密性产生影响:在单极脉冲微弧氧化条件下,陶瓷涂层由疏松外层和致密内层组成,涂层表面微孔数量较多,涂层内部孔隙较大,涂层表面残留有大量的呈火山口状微孔;当氧化30min时涂层厚度达到40μm,绝缘电压为759.6V。双极脉冲微弧氧化条件下,涂层生长速度快且表面微孔数量少,陶瓷涂层内部整体致密;当施加负向电压80V、氧化30min时,涂层厚度达到40μm,绝缘电压可提高至800V以上。双极脉冲下制备的涂层更致密,有利于提高抗腐蚀性能。

关键词： SiCp/Al复合材料微弧氧化涂层绝缘抗腐蚀

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GH4061高温合金表面钙锰共掺杂铬酸镧高发射率涂层制备与性能研究

GH4061高温合金表面钙锰共掺杂铬酸镧高发射率涂层制备与性能研究

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第十一届全国腐蚀与防护大会

作者：张海鹏王亚明邹永纯贾德昌周玉哈尔滨工业大学材料科学与工程学院特种陶瓷研究所哈尔滨工业大学先进结构功能一体化材料与绿色制造技术工业和信息化部重点实验室

针对高速飞行器金属热防护系统高温辐射热防护的需求,在GH4061高温合金表面设计制备钙锰共掺杂铬酸镧高发射率涂层。铬酸镧陶瓷具有优异的高温稳定性,并且由于过渡元素Cr独特的3d电子结构和稀土元素La独特的4f电子结构,极易电子跃迁产... 详细信息

针对高速飞行器金属热防护系统高温辐射热防护的需求,在GH4061高温合金表面设计制备钙锰共掺杂铬酸镧高发射率涂层。铬酸镧陶瓷具有优异的高温稳定性,并且由于过渡元素Cr独特的3d电子结构和稀土元素La独特的4f电子结构,极易电子跃迁产生光吸收而具有较高发射率,但由于其禁带宽度较大,在1-3μm近红外波段发射率较低。因此,我们提出采用钙锰共掺杂引入杂质能级,减小其禁带宽度,增强电子跃迁从而提高其在近红外发射率,并采用大气等离子喷涂方法在GH4061合金表面制备200μm厚的钙锰共掺杂铬酸镧高发射率陶瓷涂层。涂层孔隙率为12.2%,表面粗糙度(Ra)为2.83μm,内部结构为熔融态和半融态的陶瓷颗粒。测试了涂层在室温、300℃、 500℃、700℃、900℃、1100℃和1200℃的红外发射率,涂层在室温1-3μm发射率可达0.95以上,在1200℃仍能保持在0.6以上。涂层在1100℃具有良好的抗氧化及抗热震性能。

关键词：铬酸镧发射率掺杂抗热震性能抗氧化性能

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GH4061高温合金表面钙锰共掺杂铬酸镧高发射率涂层制备与性能

GH4061高温合金表面钙锰共掺杂铬酸镧高发射率涂层制备与性能

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2021中国稀土学会学术年会

作者：王亚明张海鹏邹永纯欧阳家虎贾德昌周玉哈尔滨工业大学材料科学与工程学院特种陶瓷研究所哈尔滨 150080 哈尔滨工业大学先进结构功能一体化材料与绿色制造技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001

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多铁性铁酸铋陶瓷研究进展

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现代技术陶瓷 2022年第3期43卷 151-172页

作者：李方喆柯华张洪军张利伟贾德昌周玉哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所哈尔滨150080 先进结构功能一体化材料与绿色制造技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院哈尔滨150080 哈尔滨理工大学工程力学系哈尔滨150080

自上个世纪60年代发现铁酸铋(BiFeO_(3))钙钛矿具有铁电性以来,近些年借助于第一性原理计算,对其铁电性及磁性结构又有了新的认知,对多铁性的理解也进一步深化。不同于大多数BiFeO_(3)研究所关注的薄膜和异质结构,本文从陶瓷的角度简要... 详细信息

自上个世纪60年代发现铁酸铋(BiFeO_(3))钙钛矿具有铁电性以来,近些年借助于第一性原理计算,对其铁电性及磁性结构又有了新的认知,对多铁性的理解也进一步深化。不同于大多数BiFeO_(3)研究所关注的薄膜和异质结构,本文从陶瓷的角度简要回顾了BiFeO_(3)铁电性的发现历史,并从BiFeO_(3)的晶体结构,Bi_(2)O_(3)-Fe_(2)O_(3)二元相图与BiFeO_(3)陶瓷粉体、陶瓷的合成,BiFeO_(3)陶瓷的磁电耦合及应用等多个面较为详细地阐述了BiFeO_(3)陶瓷的最新研究进展;总结归纳了BiFeO_(3)陶瓷研究中急需解决的科学问题和未来的一些发展趋势。

关键词：多铁性铁酸铋晶体结构相图陶瓷制备磁电耦合

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高压烧结致密非晶SiBCN块体陶瓷的组织结构演化与力学性能

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自然杂志 2020年第3期42卷 157-169页

作者：李达鑫杨治华贾德昌蔡德龙段小明何培刚王胜金周玉田永君哈尔滨工业大学材料科学与工程学院特种陶瓷研究所哈尔滨150080 哈尔滨工业大学"先进结构功能一体化材料与绿色制造技术"工业和信息化部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北秦皇岛066004

非晶SiBCN陶瓷是一类独特的结构材料,具有低比重、高比强度、优异的高温损伤容限等特殊结构和性能,因此在高温防热结构部件上极具应用潜力。通过合理的结构与化学成分协同设计,可探索陶瓷形貌/微观结构演化及断裂行为的基本特征,从而进... 详细信息

非晶SiBCN陶瓷是一类独特的结构材料,具有低比重、高比强度、优异的高温损伤容限等特殊结构和性能,因此在高温防热结构部件上极具应用潜力。通过合理的结构与化学成分协同设计,可探索陶瓷形貌/微观结构演化及断裂行为的基本特征,从而进一步提高其力学性能,以满足实际应用需求。因此,文章以石墨、六方氮化硼、立方硅和硼等元素粉末为原料,提出了采用机械合金化结合高压烧结技术(1 000°C/3~5 GPa/30 min)制备致密非晶Si2ByC2N(y=1.5~4)块体陶瓷的方法。通过XRD、SEM、TEM、TG等表征手段,研究了烧结压力诱导该系非晶陶瓷的组织结构演化、相变及热稳定性,并对其力学性能,特别是断裂行为进行了详细讨论。结果表明,提高烧结压力促使陶瓷基体由完全非晶态向晶态转变,部分块体陶瓷由大量非晶相、少量c-Si和/或t-BN(C)纳米晶相组成,显示出依赖于硼含量的物相组成。高压烧结有效地促进了陶瓷的烧结致密化,导致材料内自由体积的湮灭和"河流状"断裂形貌的产生。随着烧结压力的提高,陶瓷材料的体积密度、纳米硬度和杨氏模量单调增加。在相同烧结条件下,硼含量的增加削弱了非晶Si2ByC2N(y=1.5~4)块体陶瓷的力学性能和热稳定性。1 000°C/5 GPa/30 min烧结制备的致密非晶Si2B1.5C2N块体陶瓷的体积密度、纳米硬度和杨氏模量分别为2.69 g/cm3、33.6±2.2GPa和414.2±16.5 GPa。

关键词： SiBCN 非晶陶瓷显微结构力学性能硬度

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