导读:本文包含了氮化硅基多孔陶瓷论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:多孔,陶瓷,氮化硅,基多,孔隙,氮化,结构。
氮化硅基多孔陶瓷论文文献综述
李林[1]（2018）在《氮化硅基多孔陶瓷膜的制备及膜分离应用的研究》一文中研究指出随着全球人口迅速增长以及工业化的快速发展,人类对淡水的需求逐年上升,淡水资源逐渐成为了与石油、煤炭和天然气等同样重要的资源。但是由于淡水资源分布不均,以及工业和生活污染引起的气候逐年变化,导致原本就不丰富的淡水资源日渐匮乏,尤其是在非洲、中东等地区。中国的情况也同样不容乐观,抛开中西部不谈,部分的东部沿海城市也缺水严重,如北京、天津、大连和青岛等城市。淡水资源短缺已成为了一个困扰着全球的问题!为了解决这个问题,应从“开源”和“节流”两个方面行动,一方面是向海洋要淡水,即海水淡化,另一方面需对污水进行处理,废水再利用。海水淡化早在16世纪就开始进入了人类的视线,在是在二战之后才得到大力的发展。战后中东地区石油经济迅速发展,人口急速增加,使得这个本就干旱的地区对淡水资源的需求骤增,因此,海水淡化技术在这里得到大力地发展。阿拉伯、以色列等中东国有70%多的淡水是通过海水淡化获得的。欧美等发达国家也竞相发展海水淡化技术来保护本国淡水资源。在我国,海水淡化年产量也已超过了千万吨。规模化、大型化的海水淡化装置开始出现,新的海水淡化手段也不断涌出。在众多的方法中,反渗透方法(RO)、低温多效方法(MED)、热法多级闪蒸方法(MSF)和热膜耦合方法目前都已形成了产业化规模,在世界各地提供着淡化水源。随着膜技术发展,另一种有着竞争力的海水淡化技术一膜蒸馏也得到了广泛研究。但由于缺少了一种稳定且高效的分离膜材料,一直还未实现规模化的应用。随着工业化的快速推进,像石油冶炼、制药、冶金和化肥等行业大量消耗着淡水,最终产生大量的含油废水,导致水资源减少的同时污染了大量的水域。由于这些废水油滴的粒径小、分散稳定,而且浓度仅有几百到几千的ppm,因而很难将其分离。超声分离法、空气浮选法、化学破乳法、重力静置法以及生物法等都被采用到油水分离过程当中。但是都具有成本高和分离效率低等方面的问题,于是近年来发展起来的膜分离法逐渐受到关注。本文将探寻在膜蒸馏以及油水分离中具有应用前景的新的多孔非氧化物陶瓷膜材料。结合相转化成型和反应烧结的方法来制备具有非对称结构的多孔平板陶瓷膜,采用一步成型烧结,工艺简单,成本低。再综合实验室前期研究的成果,对所制得的陶瓷膜进行无机SiCNO疏水性修饰,应用于膜蒸馏和油水分离的研究中。具体内容如下:第一章主要介绍淡水资源的现状,含油废水污染的情况以及对纯水资源的迫切需求;海水淡化工艺的发展现状以及主要采用的工艺和优缺点,油水分离的现状及其优缺点;最后重点介绍膜分离技术、膜蒸馏技术的原理、装置和对膜的要求以及油水分离的装置和对分离膜的要求,针对这些要求确定了本研究的思路。第二章对实验所使用的原料、表征的仪器以及相转化流延法制备非对称多孔膜工艺与设备进行了简单介绍。第叁章介绍了α氮化硅纳米线多孔膜的制备方法和其在膜蒸馏实验中的应用。首先制备均一且稳定分散的非水基硅浆料。对硅粉体进行煅烧处理,增强浆料的流动性。通过沉降实验来选择合适的分散剂,确定分散剂的最优含量以及调整浆料的固含量以获得均一稳定的具有合适流变性能和粘度的硅浆料。然后通过选取合适的催化剂,确定反应的气氛和烧结温度,得到含大量纳米线结构的α-Si_3N_4陶瓷膜。对所得的陶瓷膜表面采用氯硅烷氨解聚合热解法在膜表面生长无机SiCNO进行疏水修饰得到超疏水性,并用于膜蒸馏实验,获得能长期稳定运行以及能在强酸、碱溶液中稳定运行的分离膜。第四章在前面已经获得了稳定的硅浆料的基础上,采用相转化流延成型与反应烧结相结合的方法制备出具有非对称结构的多孔的β-Si_3N_4。相比于α-Si_3N_4,β-Si_3N_4由于有棒状晶体的交织结构而有着更高的强度。与本课题组以前使用精细氮化硅粉直接烧结获得的贝塔氮化硅陶瓷膜相比,我们采用的硅粉为原料来制备反应烧结键结β-Si_3N_4(β-SRBSN),成本大幅降低。由于氮化硅陶瓷膜的天然亲水性和高孔隙率,将其用于水中油乳液的分离,得到高产率以及较高的油滴截留率。再对其进行疏水修饰,用于膜蒸馏实验,也得到了理想的结果。第五章制备了带有花瓣状纳米结构表面的二氧化硅/氧氮化硅复合陶瓷膜,并对其进行疏水性修饰,由于疏水修饰后的陶瓷膜具有花瓣状的微纳结构和低表面能,使表面达到超疏水状态,疏水角大于160°,且具有很强的化学稳定性及热稳定性。此陶瓷膜在膜蒸馏实验中也有较为优异的表现。第六章对全文的研究工作进行总结,对工作中的不足之处以及未来的发展前景进行讨论。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-04-30）
殷刘彦[2]（2016）在《氮化硅基多孔陶瓷及双连续相复合材料的制备与性能研究》一文中研究指出本文针对氮化硅基多孔陶瓷及其增强的双连续相复合材料的应用需求,分别采用蛋白质发泡法、反应烧结工艺和烧结反应烧结工艺制备氮化硅泡沫陶瓷、微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷和亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷,并分别对其孔隙结构和性能进行了研究。在此基础上,将氮化硅泡沫陶瓷与环氧树脂基体复合制备了Si_3N_4/EP双连续相复合材料;将氮化硅泡沫陶瓷与铝基体复合制备了Si_3N_4/Al双连续相复合材料;将微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷与铝基体复合制备了Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料;并对这叁类复合材料的热物理性能和力学性能进行了研究。将行星式球磨方法引入到蛋白质发泡制备泡沫陶瓷工艺的发泡工序中,并研究了球磨转速对泡沫陶瓷结构和性能的影响。相比于传统发泡工艺,行星球磨发泡方式可以显着缩短发泡时间,而且制备出的氮化硅泡沫陶瓷孔隙结构更加均匀,孔隙率更高。球磨转速对氮化硅泡沫陶瓷的孔隙率、开孔率、密度和弯曲强度影响较小。采用SPSS软件对氮化硅泡沫陶瓷的孔径进行统计性分析。结果表明:不同球磨转速发泡制备出的氮化硅泡沫陶瓷的孔径均服从对数正态分布。系统研究了蛋白质加入量、固相含量和烧结温度加入量对氮化硅泡沫陶瓷性能的影响。蛋白质的加入量和烧结温度对泡沫陶瓷的孔隙率、密度和压缩强度、弯曲强度影响较小。随着烧结温度的增加,氮化硅泡沫陶瓷孔壁中β-Si_3N_4晶粒堆积更加紧密,闭孔率增加。相比蛋白质加入量和烧结温度,固相含量对氮化硅泡沫陶瓷性能的影响较大。深入研究了泡沫浆料中气体体积分数对氮化硅泡沫陶瓷孔隙率的影响,发现:氮化硅泡沫陶瓷的孔隙率随着泡沫浆料中气体体积分数的增加而线性增加,闭孔率随着气体体积分数的增加而减小。采用疏水性环氧树脂颗粒作为造孔剂辅助蛋白质发泡法制备具有叁维连通孔隙结构的氮化硅泡沫陶瓷。疏水性造孔剂能够吸附在泡沫浆料中的气---液界面,最终导致氮化硅泡沫陶瓷孔壁上分布着大量的开口气孔,而且开口气孔的数量随着造孔剂加入量的增加而增加,添加疏水性造孔剂制备出的氮化硅泡沫陶瓷在压缩测试过程中呈现出与网络状多孔陶瓷类似的破坏模式。详细研究了酚醛对硅粉氮化过程的影响,研究发现:在1350℃及以下氮化时,坯体的氮化增重率随着酚醛加入量的增加而提高;在1350℃以上氮化时,硅粉坯体的氮化增重率随着酚醛质量分数的增加而减小。分析表明:随着酚醛加入量的增加,微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷孔隙率和孔径的增加;可以通过改变酚醛加入量实现对微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷的孔隙率和孔径分布的调控。研究了烧结助剂加入量对微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷性能的影响。随着烧结助剂加入量的增加,氮化率先增加后降低,最高氮化率为97.1%。烧结助剂的加入有助于微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷弯曲强度的提升,其加入量对微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷的开孔率和密度影响较小。探索了ZrC/TaC的加入量对亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷结构和性能的影响。研究发现:ZrC/TaC能够显着提高氮化后产物中α-Si_3N_4相的比例;ZrC/TaC的加入有助于亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷力学性能的提升;提高ZrC/TaC的掺入量有助于制备孔隙结构更加均匀的亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷。微观结构分析表明:Zr、Ta元素主要以面心立方Zr-Ta-C相的形式分布在亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷中;Zr-Ta-C相与氮化硅晶粒的界面处并不存在无定型界面相;由芯部过渡到边缘,Zr-Ta-C相中Ta元素的含量逐渐降低,而Zr元素的含量逐渐升高。创造性地以氮化硅泡沫陶瓷为增强体制备了Si_3N_4/EP双连续相复合材料,对其力学性能、热物理性能和介电性能进行了研究。所制备Si_3N_4/EP双连续相复合材料热导率最高值达到6.718 W·m~(-1)·K~(-1),是环氧树脂基体的30.8倍。所制备Si_3N_4/EP双连续相复合材料的弯曲强度在54.3~76.3 MPa范围内,弯曲模量在25.5~34.0 GPa范围内。Si_3N_4/EP双连续相复合材料弯曲测试过程中表现出“非脆性”断裂的模式,其断裂韧性最高值达到4.80 MPa·m~(1/2)。Si_3N_4/EP双连续相复合材料的介电常数略高于环氧树脂基体,而介电损耗略低于环氧树脂基体。以氮化硅泡沫陶瓷为增强体首次制备了Si_3N_4/Al双连续相复合材料,系统研究了热物理性能和力学性能。Si_3N_4/Al双连续相复合材料的热导率随着氮化硅泡沫陶瓷开孔率的增加而增加,最高值达到97.917 W·m~(-1)·K~(-1),对应热膨胀系数为15.3×10~(-6)(RT~150℃),显着低于铝基体(22.6×10~(-6))。所制备的Si_3N_4/Al双连续相复合材料的弯曲强度介于172.0~268.7MPa之间,弯曲模量在43.7~75.6 GPa范围内,弯曲测试过程中呈现出“非脆性”断裂模式。以微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷为增强体制备了Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料,并对其热物理性能和力学性能进行了研究。Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料的热膨胀系数最低值为和4.64×10~(-6)(RT~150℃),远低于铝基体。Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料的热导率最高值达到91.548 W·m~(-1)·K~(-1)。Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别介于330.9~391.3 MPa和112.4~118.4 GPa之间。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
许晓敏[3]（2016）在《稻壳氮化硅基多孔陶瓷的低温制备及性能研究》一文中研究指出本课题采用低成本农业废弃物—稻壳为初始原料,经过预处理后得到碳化稻壳,作为碳热还原氮化—常压烧结低温制备Si3N4多孔陶瓷、Sialon多孔陶瓷及Si2N2O多孔陶瓷的硅源、碳源及成孔剂。研究了碳化过程对稻壳性能的影响,同时研究了烧结温度、碳硅比、氧化铝掺量、稻壳掺量对氮化硅基多孔陶瓷性能的影响,采用Archimedes法、叁点弯曲法测量了烧结试样显气孔率、密度及抗弯强度。通过XRD测定了烧结试样的物相组成,并用SEM观察其显微形貌。本实验选用的稻壳初始碳硅比为7.32,经预处理后得到碳硅比为0.4-0.9的碳化稻壳。研究碳化稻壳C/SiO2对多孔陶瓷性能的影响。当选用碳化稻壳C/SiO2为0.7,在1450-1500℃下制备出的多孔陶瓷的物相组成为α-Si3N4和β-Si3N4,当烧结温度为1550℃,烧成试样主物相为β-Si3N4,比文献记载低约200℃,其显气孔率为38.48%,抗弯强度为83.40 MPa,从显微结构中可以看出陶瓷中孔隙分布均匀,孔径约为2 μm, β-Si3N4呈团簇状生长,长径比约为6-8。为进一步研究烧结助剂对氮化硅基多孔陶瓷性能影响,以C/SiO2为0.7的碳化稻壳和α-Si3N4为主要原料,研究A12O3掺量对稻壳低温制备氮化硅基多孔陶瓷性能的影响。结果表明：1450-1550℃下随A1203掺量增加,烧成陶瓷的显气孔率减小,抗弯强度增大,抗氧化性能提高。A1203掺量为6%-9%时,在1500℃完成α→β的相变过程,温度提高到1550℃,试样的主物相为β-Sialon, Al2O3掺量为6%时,显气孔率为35.98%,抗弯强度为103.75 MPa,抗氧化性能较好。以C/SiO2为0.3碳化稻壳为原料,添加5%氮化硅晶种,在1300℃氮气气氛下合成氧氮化硅粉体,粉体中位径D50为3.50μm。以C/SiO2为0.3的碳化稻壳和氮化硅为主要原料,在1450℃到1500℃下一步制备氧氮化硅多孔陶瓷,研究碳化稻壳掺量对氧氮化硅多孔陶瓷性能的影响。研究表明：随着稻壳掺量的增加,烧成试样的线收缩率、质量损失、显气孔率增大,抗弯强度降低。烧结温度为1500℃,稻壳含量为80%时烧成陶瓷的主物相为Si2N2O,显气孔率为35.98%、抗弯强度为67.31 MPa。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2016-06-01）
王雨菲[4]（2016）在《氮化硅基多孔陶瓷的制备及性能研究》一文中研究指出多孔氮化硅陶瓷是近年来新开发的一种结构功能一体化新型陶瓷材料,因其优异的物理性能和广阔的应用前景,受到了国内外相关学者的重点关注。本论文研究了直接氮化法制备氮化硅粉末,碳热还原反应-常压烧结法制备氮化硅陶瓷工艺,考察了烧结制度、粉料配比以及胶黏剂种类等因素对多孔氮化硅陶瓷的制备的影响。采用直接氮化法制备高纯度氮化硅细粉,结合热力学分析和TG-DTA分析得出直接氮化法反应机理,反应属于放热反应,吉布斯自由能在1400℃时小于0,属于自发反应,利用XRD、SEM以及粒径分析进行了表征。结果表明:制得的多孔氮化硅主要由不规则的α-Si_3N_4晶粒交错搭接形成,产物晶粒细小,组织分布均匀,晶粒结合较为紧密,其粒径均匀,D_(50)为6.59μm。采用碳热还原-常压烧结法制备多孔氮化硅陶瓷材料,结合热力学分析、TG-DTA结果得出:碳热还原反应属于吸热反应,其吉布斯自由能随温度升高而降低,反应起始温度为1472℃。利用XRD、SEM以及MIP进行了表征,结果表明:制得的多孔氮化硅陶瓷主要由长柱状β-Si_3N_4晶粒交错搭接形成;1200℃预烧结制度有利于β-Si_3N_4晶粒的发育和成型,产物长径比较大,组织分布均匀,晶粒结合较为紧密,其内部具备大量不规则孔隙结构,孔容为0.554 m L·g~(-1),气孔率为48.04%。改变反应物配比制备多孔氮化硅陶瓷,TG-DTA、XRD、SEM以及MIP结果表明:制得的氮化硅主要以长柱状β-Si_3N_4晶粒为主,添加50wt.%α-Si_3N_4的原料配比有利于β-Si_3N_4晶型的发育和成型,其产物的β-Si_3N_4晶粒均匀,长径比较高,孔隙分布均匀,晶粒结合紧密。胶黏剂的种类对碳热还原-常压烧结产物没有影响。PVA相对于CMC更能促进晶粒的成长,添加PVA后得到的β-Si_3N_4的长径比更大,孔容、孔径、比表面积以及气孔率都变小,晶粒结合更为紧密,其孔容为0.142 m L·g~(-1),气孔率为22.35%。通过改变胶黏剂可以达到控制气孔率的目的。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2016-04-20）
苏睿,黄志锋,李飞宇,陈斐,沈强[5]（2016）在《氮化硅基多孔陶瓷的制备技术、孔隙结构及其相关性能》一文中研究指出氮化硅多孔陶瓷是近年来得到广泛关注的一类新型的结构?功能一体化陶瓷材料,在航空航天、机械、化工、海洋工程等重要领域有着广阔的应用前景。本文介绍了氮化硅基多孔陶瓷的主要制备技术,回顾了氮化硅基多孔陶瓷力学性能和介电性能的研究进展。考虑到高孔隙率氮化硅基多孔陶瓷力学性能难以提高,磷酸盐结合氮化硅基多孔陶瓷已经逐渐成为新的研究热点,因此,本文进一步对磷酸盐结合氮化硅基多孔陶瓷的制备技术、力学性能、介电性能、热学性能进行了综合评述,并对氮化硅基多孔陶瓷的应用前景进行了展望。(本文来源于《现代技术陶瓷》期刊2016年02期）
陈斐,马玲玲,沈强,张联盟[6]（2011）在《氮化硅基多孔陶瓷的孔隙结构控制》一文中研究指出氮化硅多孔陶瓷的孔隙率、孔径的调节与孔隙结构的控制主要是通过改变粉料颗粒配比、料浆浓度、成形密度和烧结工艺来实现的,得到的材料多以β-Si3N4为主相,对α-Si3N4多孔陶瓷材料的研究较少。本实验以磷酸锆为结合剂并添加不同成孔剂低温常压烧结制备以α-Si3N4为主相、孔隙可控的氮化硅基多孔陶瓷,孔隙率范围30%~70%,抗弯强度16~108MPa。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2011年S1期）
陈斐,马玲玲,沈强,张联盟[7]（2010）在《氮化硅基多孔陶瓷的制备及其孔隙结构控制》一文中研究指出本文以α-Si_3N_4粉、ZrO_2粉、液体H3PO4、淀粉和萘粉为原料,球磨使原料混合均匀,然后通过模压预成型、冷等静压(200MPa)成型,在低温下热处理使ZrO_2和H_3PO_4充分反应并且使造孔剂淀粉和萘粉从陶瓷基体中充分排除,最终在1000℃烧结得到ZrP_2O_7结合α-Si_3N_4基多孔陶瓷材料。重点研究了造孔剂含量对(本文来源于《第十六届全国高技术陶瓷学术年会摘要集》期刊2010-10-22）
李美娟,马玲玲,陈斐,沈强[8]（2010）在《氮化硅基多孔陶瓷的制备技术、孔隙结构控制方法及其研究进展》一文中研究指出氮化硅基多孔陶瓷充分发挥了氮化硅陶瓷和多孔陶瓷的特性,受到全球材料界的广泛关注。总结了国内外氮化硅基多孔陶瓷的研究现状,概述了氮化硅基多孔陶瓷的制备技术,重点分析了氮化硅基多孔陶瓷的孔隙结构控制。针对不同应用领域对材料结构和性能的不同要求,指出孔隙结构的精确控制、不同相组成控制方法和降低工艺成本是今后氮化硅基多孔陶瓷的发展趋势。(本文来源于《材料导报》期刊2010年17期）
刘国玺[9]（2003）在《氮化硅基多孔陶瓷材料的制备》一文中研究指出本课题以Si粉为原料，以Al_2O_3、Y_2O_3、Al_2O_3+Y_2O_3等为烧结助剂，以C粉、尿素和碳酸氨为造孔剂，采用反应和常压烧结，同时结合造孔剂法制备氮化硅基多孔陶瓷。 研究结果表明：采有上述复合工艺在1380℃下，可成功制备出氮化硅基多孔陶瓷材料；对Al_2O_3、Y_2O_3、Al_2O_3+Y_2O_3、Al、MgO、TiB_2+MgO、Al(NO_3)_3·9H_2O、Mg(NO_3)_2·6H_2O作烧结助剂进行研究，就物相组成和烧结性能而言，Al_2O_3和Al_2O_3+Y_2O_3较好，Y_2O_3次之；加入Al粉，虽可制得Si_3N_4，但衍射峰强度较低； 对Al_2O_3和Al_2O_3+Y_2O_3系列作进一步的分析，发现添加10％Al_2O_3和2％Al_2O_3+8％Y_2O_3作烧结助剂对氮化反应有明显的促进作用。 在工艺条件相同的情况下，以C粉+10％Al_2O_3作添加剂，可生成β-Si_3N_4和α-Si_3N_4为主的Si_3N_4基多孔陶瓷，而且随着C粉含量的增加，促进了α-Si_3N_4→β-Si_3N_4的转化；以C粉+(2％Al_2O_3+8％Y_2O_3)作添加剂，得到同样的结果；以C粉+尿素做造孔剂，表明随着尿素添加量的增加，杂相增加，说明尿素对氮化反应无明显的促进作用。 本试验条件下所得到的Si_3N_4基多孔陶瓷，平均孔径为30 μm，孔径分布范围为7.95 μm-59.75 μm，气孔率为16.2％-32.85％。 SEM的测试结果表明试样中以β-Si_3N_4和α-Si_3N_4为主，大量的棒状组织交叉分布，同时夹杂有少量的等轴状组织。 此外，论文还对多孔陶瓷和氮化硅陶瓷的发展概况、制备方法及应用进行了综述，同时，介绍了国内外多孔氮化硅陶瓷研究的最新进展。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2003-12-22）
氮化硅基多孔陶瓷论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文针对氮化硅基多孔陶瓷及其增强的双连续相复合材料的应用需求,分别采用蛋白质发泡法、反应烧结工艺和烧结反应烧结工艺制备氮化硅泡沫陶瓷、微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷和亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷,并分别对其孔隙结构和性能进行了研究。在此基础上,将氮化硅泡沫陶瓷与环氧树脂基体复合制备了Si_3N_4/EP双连续相复合材料;将氮化硅泡沫陶瓷与铝基体复合制备了Si_3N_4/Al双连续相复合材料;将微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷与铝基体复合制备了Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料;并对这叁类复合材料的热物理性能和力学性能进行了研究。将行星式球磨方法引入到蛋白质发泡制备泡沫陶瓷工艺的发泡工序中,并研究了球磨转速对泡沫陶瓷结构和性能的影响。相比于传统发泡工艺,行星球磨发泡方式可以显着缩短发泡时间,而且制备出的氮化硅泡沫陶瓷孔隙结构更加均匀,孔隙率更高。球磨转速对氮化硅泡沫陶瓷的孔隙率、开孔率、密度和弯曲强度影响较小。采用SPSS软件对氮化硅泡沫陶瓷的孔径进行统计性分析。结果表明:不同球磨转速发泡制备出的氮化硅泡沫陶瓷的孔径均服从对数正态分布。系统研究了蛋白质加入量、固相含量和烧结温度加入量对氮化硅泡沫陶瓷性能的影响。蛋白质的加入量和烧结温度对泡沫陶瓷的孔隙率、密度和压缩强度、弯曲强度影响较小。随着烧结温度的增加,氮化硅泡沫陶瓷孔壁中β-Si_3N_4晶粒堆积更加紧密,闭孔率增加。相比蛋白质加入量和烧结温度,固相含量对氮化硅泡沫陶瓷性能的影响较大。深入研究了泡沫浆料中气体体积分数对氮化硅泡沫陶瓷孔隙率的影响,发现:氮化硅泡沫陶瓷的孔隙率随着泡沫浆料中气体体积分数的增加而线性增加,闭孔率随着气体体积分数的增加而减小。采用疏水性环氧树脂颗粒作为造孔剂辅助蛋白质发泡法制备具有叁维连通孔隙结构的氮化硅泡沫陶瓷。疏水性造孔剂能够吸附在泡沫浆料中的气---液界面,最终导致氮化硅泡沫陶瓷孔壁上分布着大量的开口气孔,而且开口气孔的数量随着造孔剂加入量的增加而增加,添加疏水性造孔剂制备出的氮化硅泡沫陶瓷在压缩测试过程中呈现出与网络状多孔陶瓷类似的破坏模式。详细研究了酚醛对硅粉氮化过程的影响,研究发现:在1350℃及以下氮化时,坯体的氮化增重率随着酚醛加入量的增加而提高;在1350℃以上氮化时,硅粉坯体的氮化增重率随着酚醛质量分数的增加而减小。分析表明:随着酚醛加入量的增加,微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷孔隙率和孔径的增加;可以通过改变酚醛加入量实现对微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷的孔隙率和孔径分布的调控。研究了烧结助剂加入量对微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷性能的影响。随着烧结助剂加入量的增加,氮化率先增加后降低,最高氮化率为97.1%。烧结助剂的加入有助于微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷弯曲强度的提升,其加入量对微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷的开孔率和密度影响较小。探索了ZrC/TaC的加入量对亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷结构和性能的影响。研究发现:ZrC/TaC能够显着提高氮化后产物中α-Si_3N_4相的比例;ZrC/TaC的加入有助于亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷力学性能的提升;提高ZrC/TaC的掺入量有助于制备孔隙结构更加均匀的亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷。微观结构分析表明:Zr、Ta元素主要以面心立方Zr-Ta-C相的形式分布在亚微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷中;Zr-Ta-C相与氮化硅晶粒的界面处并不存在无定型界面相;由芯部过渡到边缘,Zr-Ta-C相中Ta元素的含量逐渐降低,而Zr元素的含量逐渐升高。创造性地以氮化硅泡沫陶瓷为增强体制备了Si_3N_4/EP双连续相复合材料,对其力学性能、热物理性能和介电性能进行了研究。所制备Si_3N_4/EP双连续相复合材料热导率最高值达到6.718 W·m~(-1)·K~(-1),是环氧树脂基体的30.8倍。所制备Si_3N_4/EP双连续相复合材料的弯曲强度在54.3~76.3 MPa范围内,弯曲模量在25.5~34.0 GPa范围内。Si_3N_4/EP双连续相复合材料弯曲测试过程中表现出“非脆性”断裂的模式,其断裂韧性最高值达到4.80 MPa·m~(1/2)。Si_3N_4/EP双连续相复合材料的介电常数略高于环氧树脂基体,而介电损耗略低于环氧树脂基体。以氮化硅泡沫陶瓷为增强体首次制备了Si_3N_4/Al双连续相复合材料,系统研究了热物理性能和力学性能。Si_3N_4/Al双连续相复合材料的热导率随着氮化硅泡沫陶瓷开孔率的增加而增加,最高值达到97.917 W·m~(-1)·K~(-1),对应热膨胀系数为15.3×10~(-6)(RT~150℃),显着低于铝基体(22.6×10~(-6))。所制备的Si_3N_4/Al双连续相复合材料的弯曲强度介于172.0~268.7MPa之间,弯曲模量在43.7~75.6 GPa范围内,弯曲测试过程中呈现出“非脆性”断裂模式。以微米级Si_3N_4-SiC多孔陶瓷为增强体制备了Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料,并对其热物理性能和力学性能进行了研究。Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料的热膨胀系数最低值为和4.64×10~(-6)(RT~150℃),远低于铝基体。Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料的热导率最高值达到91.548 W·m~(-1)·K~(-1)。Si_3N_4-SiC/Al双连续相复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别介于330.9~391.3 MPa和112.4~118.4 GPa之间。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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