多级结构的氮化硅泡沫陶瓷及通过渗硅氮化原位生长晶须或纳米线结合CVI工艺制备方法

    公开(公告)号:CN115368161B

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202210525130.1

    申请日:2022-05-14

    摘要: 本发明涉及一种本发明提出的一种多级结构的氮化硅泡沫陶瓷及通过渗硅氮化原位生长晶须或纳米线结合CVI工艺制备方法,首先采用有机泡沫浸渍法将聚氨酯海绵裹浆形成泡沫陶瓷粗坯,然后在高温下通过渗硅氮化反应在粗坯孔壁和孔中生成Si3N4纳米线或棒状晶须,得到多级结构泡沫陶瓷预制体,最后采用化学气相渗透法在预制体骨架和纳米线、晶须表面制备Si3N4基体实现连接和增密,由此获得多级结构Si3N4泡沫陶瓷。本发明制备的结构功能一体化新型多级结构Si3N4泡沫陶瓷,骨架和孔隙结构特征协同实现了优良的耐高温、力学性能、隔热性能和透波性能。

    一种陶瓷复合燃料芯块及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113611435B

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202110944768.4

    申请日:2021-08-17

    IPC分类号: G21C3/07 G21C3/58 G21C21/02

    摘要: 本发明涉及核电技术领域,具体涉及一种陶瓷复合燃料芯块及其制备方法和应用,本发明采用3D打印结合化学气相沉积工艺,制得了陶瓷复合燃料芯块,并将其应用于制备高温气冷堆的核燃料芯块中。陶瓷复合燃料芯块由如下重量百分比的原料制成:高纯碳化硅陶瓷料5‑30%,包覆燃料颗粒10‑50%,树脂10‑50%,有机溶剂10‑40%,稳定剂1‑10%,各原料重量百分比之和为100%。本发明为高温气冷堆提供一种全新的、具有连续通道的陶瓷复合燃料芯块,芯块通过将包覆燃料颗粒复合到陶瓷骨架中,具有更为优异的热效率、更均匀的热场,结构可设计性强,制造工艺路线简单、成本低,同时有望使高温气冷堆堆芯结构得到简化,并可大幅降低系统体积和结构重量。

    一种亚微米级ZrC-SiC复相陶瓷微球及制备方法

    公开(公告)号:CN114368970B

    公开(公告)日:2022-12-06

    申请号:CN202210032729.1

    申请日:2022-01-12

    摘要: 本发明涉及一种亚微米级ZrC‑SiC复相陶瓷微球及制备方法,采用模板法结合碳热还原反应的制备方法。其技术特征在于:以间苯二酚与甲醛缩聚合成的酚醛树脂(RF)微球作为模板;再以步骤1合成的亚微米级树脂微球作为核,以stober法合成的二氧化硅(SiO2)作为第一层壳,正丁醇锆水解制得的氧化锆(ZrO2)为第二层壳,合成RF@SiO2@ZrO2核壳结构粉体;将步骤2所制备的粉体在一定温度下进行碳热还原反应,即得ZrC‑SiC复相陶瓷微球。本发明所提供的技术方案能够制备出粒径可控、粒径均一、流动性好、微结构和形貌均匀亚微米级ZrC‑SiC复相陶瓷微球。本发明发展的制备工艺稳定,可重复性高,成本低廉,利于ZrC‑SiC复相陶瓷微球的批量化生产。

    各向同性氮化硅晶须增强氮化物复合材料天线罩的制备方法

    公开(公告)号:CN111320484B

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202010250016.3

    申请日:2020-04-01

    摘要: 本发明涉及一种各向同性氮化硅晶须增强氮化物复合材料天线罩的制备方法,首先依据天线罩几何尺寸完成凝胶注模模具设计和制造,然后通过凝胶注模工艺成型氮化硅晶须预制体,分别通过粉体包埋法和高温氧化处理对晶须预制体进行干燥和除胶后,采用先驱体浸渍裂解工艺在预制体孔隙中制备氮化物基体,最后经氧化除碳和精加工获得氮化硅晶须增强氮化物复合材料天线罩。采用氮化硅晶须作为增强体,能够实现各向同性。采用组合式模具避免采用一体式模具时浆料流经狭窄通道或薄壁处混入气泡的问题。采用粉体包埋法防止形状畸变和开裂等问题。采用原位生长氮化硅纳米线的方法进而能够抵抗后续基体制备过程中的收缩应力。

    一种新型泡沫陶瓷复合燃料芯块、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN113488203A

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN202110944778.8

    申请日:2021-08-17

    IPC分类号: G21C3/58

    摘要: 本发明公开了一种新型泡沫陶瓷复合燃料芯块、制备方法及应用,涉及核电技术领域。该方法包括以下步骤:将陶瓷粉料、石墨粉料、包覆燃料颗粒以及粘结剂、除泡剂、增塑剂和分散剂均匀分散于有机溶剂中,获得浆料;采用模板法,将一定尺寸的泡沫状模板浸入至获得的浆料中进行充分挂浆处理,干燥后,去除或不去除模板,获得含有包覆燃料颗粒的泡沫预制体;采用气相沉积法,将含有包覆燃料颗粒的泡沫预制体进行陶瓷化处理,即得所述新型泡沫陶瓷复合燃料芯块。本发明基于模板法,经挂浆、干燥、去除模板(可选),获得泡沫陶瓷复合燃料颗粒骨架,再结合化学气相沉积法,使骨架致密化,最终得到泡沫陶瓷复合核燃料芯块。

    一种用于碳化硅陶瓷基复合材料表层损伤的修复剂及修复方法

    公开(公告)号:CN113402298B

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202110752716.7

    申请日:2021-07-03

    IPC分类号: C04B41/81

    摘要: 本发明涉及一种用于碳化硅陶瓷基复合材料表层损伤的修复剂及修复方法,合理比例的固态聚碳硅烷、二甲苯、碳化锆粉、碳化硅粉和碳化硅晶须,形成了粘度适中的液态物质。该修复剂的化学成分能够在自然环境下快递形成与碳化硅陶瓷基复合材料具有良好物理化学相容性的修复层。该修复剂的配制和施工过程可在损伤构件的现场进行在线操作。使用这种修复剂修复表面损伤后,可在损伤区形成与碳化硅陶瓷基复合材料本体具有良好物理化学相容性的修复层,其结合强度高,耐温性高。合理的修复工艺参数和合理比例的固态聚碳硅烷、二甲苯、碳化锆粉、碳化硅粉和碳化硅晶须的配合,使修复层的使用温度范围为‑120~1400℃,短时可达1650℃。

    一种对称连续梯度结构氮化硅陶瓷天线罩及制备方法

    公开(公告)号:CN114773082B

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202210368224.2

    申请日:2022-03-30

    摘要: 本发明涉及一种对称连续梯度结构氮化硅陶瓷天线罩及制备方法,步骤为(1)采用电磁仿真软件CST进行天线罩的电磁性能仿真与宽频透波性能优化;(2)采用凝胶注模‑先驱体浸渍裂解法制备氮化硅基陶瓷多孔芯层;(3)采用碳热还原氮化法/硅粉氮化法/催化裂解法在芯层表面制备氮化硅纳米线;(4)采用化学气相沉积/渗透法对表面含有纳米线的天线罩进行表层致密化;(5)对天线罩进行精密加工。本发明所提供的技术方案为组合式工艺,可以实现高性能天线罩的宽频透波、高温承载和抗环境侵蚀性能的协同提升,以及大型复杂型面连续梯度结构天线罩的近净尺寸一体化成型,解决了当前梯度结构天线罩成型困难的问题,实现了天线罩结构、性能梯度连续变化。

    一种亚微米级碳化物陶瓷中空微球及制备方法

    公开(公告)号:CN113045318B

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202110511822.6

    申请日:2021-05-11

    IPC分类号: C04B35/56 C04B35/622

    摘要: 本发明涉及一种亚微米级碳化物陶瓷中空微球及制备方法,采用碳中空微球和金属粉末,结合模板法和熔盐法制备。所制备的碳化物陶瓷中空微球的中空微球完整保留了前驱体微球的形貌,微球的粒径小于1微米且尺寸均匀可控,制备成本较低。该碳化物陶瓷中空微球可用于制备碳化物闭气孔陶瓷,也可作为高温陶瓷基复合材料隔热涂层的填料。该方法同样适用于制备其他碳化物中空微球。本发明所提供的技术方案能够制备出粒径可控、粒径均一、微结构和形貌均匀、成分较为纯净的亚微米级碳化锆中空微球。本发明发展的制备工艺稳定,可重复性高,成本低廉,利于碳化锆中空微球的批量化生产。

    一种用于粉末3D打印高强度素坯的粘结剂组合物及打印方法

    公开(公告)号:CN114620998A

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202210216755.X

    申请日:2022-03-07

    摘要: 本发明涉及一种用于粉末3D打印高强度素坯的粘结剂组合物及打印方法,含有引发剂和催化剂的水溶液作为粉末3D打印机从喷头喷出的液体粘结剂;将单体和交联剂作为固体粘结剂与待打印的粉末材料;用液体粘结剂打印预混固体粘结剂的待打印粉末,打印完后,原位交联固化脱粉和后处理工艺。对于粉末3D打印,由引发剂和催化剂的水溶液构成的液体粘结剂粘度接近于纯水,可连续稳定地喷射液滴,不易堵塞喷头,且便于长期存放、不会腐蚀打印头。打印后,单体和交联剂在引发剂作用下会发生聚合反应形成三维刚性网络骨架,使素坯获得高强度和好的脱粉能力,并且该粘结剂组合物的机理不依赖于粉末种类,因此适用于任何粉末材料,还具有成本低,速率快的优点。