上海大学顾辉教授:碳化硅陶瓷烧结与相变微结构
日期:2019-12-10 浏览量:1152

报告题目:碳化硅陶瓷烧结与相变微结构

报告人:顾辉 教授(上海大学)

报告时间:2019年12月20日(星期五)上午9:30-11:30

报告地点:麟鸿楼301会议室

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材料科学与工程学院

2019年12月10日


内容摘要:

与其它陶瓷一样,促进碳化硅陶瓷烧结的氧化物助剂大多存留在晶界以调控陶瓷微结构、裁剪力学性能。这种助剂式烧结定式普遍经历了液相烧结过程,也给借助氮化物、氮氧化物的热压、气压烧结GPS碳化硅陶瓷增强了高温性能或改善了蠕变行为。透射电镜的定量表征研究发现,氮化铝烧结助剂溶入了碳化硅主相并形成“核-边”结构及两层级固溶行为。这种“双固溶度”现象与氮化硅-氧化铝固溶体陶瓷SiAlON烧结的“溶解-再析出”过程相同,只是把氮氧基液相换成碳氧基液相。另一与SiAlON相似之处是在GPS烧结中发生β→α碳化硅相变,且与晶粒长大同步;二者共同经历“溶解-再析出”并被初始粉体相及掺杂物成分所调控。不同的碳氮氧基液相中产生相同的氮氧化物中间相,不但调节晶粒生长率及相变度,还让硅酸盐及氧化物相从致密后的晶粒间渐次析出直至最终的石墨。总而言之,烧结中相演变伴随着微结构形成分为三步骤:溶解+熔化以成核、再析出即生长、晶化粘滞的氧碳基液相。包括晶界膜都被晶化的GPS陶瓷具有最佳高温蠕变特性。近期的扫描电镜研究发现,即使没有AlN助剂,GPS碳化硅陶瓷中“核-边”结构普遍存在。阴极荧光谱识别并记录了烧结过程中碳化硅相中本征、非本征点缺陷的产生及行为机理。


报告人简介:

顾辉,理学博士,上海大学材料科学与工程学院、电子信息系教授,兼任上海大学材料基因组工程研究院、材料制备与表征技术中心教授,长期从事结构陶瓷、功能陶瓷与薄膜、能量转换材料界面机理与微结构规律研究,是分析电子显微学和微结构表征研究领域的资深专家。80年代毕业于北京大学,90年代在物理所、法国CNRS、德国马普所、日本科技振兴事业团访学与工作。曾任中科院上海硅酸盐所研究员,2005年获得国家基金委“杰出青年基金”,承担 “重点基金”等项目。在Ultramicroscopy、ActaMater.、ScriptaMater.、J.Mater.Sci.、J.Am.Ceram.Soc.、J.Eur.Ceram.Soc.等国际电镜与材料专业杂志上发表论文100多篇。


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