使用不同粒径的SiC和亚微米Al2O3添加剂制备重结晶烧结碳化硅并表征其物相组成、微观形貌、孔径分布和耐压性能,研究了亚微米Al2O3对重结晶碳化硅的作用机制。结果表明,在亚微米Al2O3作用下,重结晶碳化硅的烧结过程可分为液相烧结和重结晶烧结两个阶段。在液相烧结过程中高活性的亚微米Al2O3促进了液相的形成,使SiC的传质方式由扩散传质演变为粘性流动传质。在重结晶烧结温度SiC的传质以蒸发-凝聚为主,形成含铝气相并与SiC固溶促进了6H-SiC向4H-SiC晶型的转变。引入亚微米Al2O3后,重结晶碳化硅材料的孔径分布由单峰分布转变为多峰分布,其中孔径较小的特征峰对应重结晶烧结形成,而较大孔径的特征峰则来源于液相烧结的形成；同时,随着保温时间的延长SiC晶粒生长发育更为完全,由不规则颗粒状转变为较规则六方结构。但是,体积密度的下降、SiC晶粒尺寸不均一以及材料孔径的多峰分布使其耐压强度降低。

基于分子动力学的Vashishta势函数研究了碳化硅纳米压痕受载诱导产生的位错环演变特征、相变转化数额和接触力学性能，分析了极端使役温度对其亚表层损伤行为和接触力学性能的影响。结果表明：碳化硅材料亚表层损伤主要以位错形核、位错堆积和位错滑移方式发生塑性变形，接触时的位错环历经位错形核、位错环生成增大、位错环繁衍增殖和位错环脆断等四个阶段。较高的使役温度，使碳化硅材料的最大承载性、硬度、杨氏模量和接触刚度曲线呈类抛物线趋势下降。其主要原因是，温度越高碳化硅晶格点阵越容易摆脱原子键能的束缚而产生晶格点阵缺陷

在考虑晶界和温度效应影响的条件下，基于分子动力学法使用Vashishta势函数研究多晶α-碳化硅基体在纳米压痕作用下的塑性变形机制，分析载荷位移曲线并通过识别变形结构描述了变形区域中的原子破坏和迁移轨迹变化。在下压过程中，因接触载荷不断增大在接触区的晶粒内产生无定型化相变并不断向晶体内部扩展，扩展到晶界处被阻碍住。随着载荷的持续增大，晶界作为位错发射源在高应力水平下出现1/2〈110〉全位错滑移。同时，随着温度的升高α-碳化硅多晶的承载能力下降，特别是材料内部出现塑性变形，位错从晶界处形核长大并向晶体内部扩展，最后形成‘U型’位错环。

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2022国际焊接材料技术应用线上报告会，于2022年5月23-29日线上举行。主办单位：中冶有色技术平台，中冶有色技术网，承办单位：北方中冶（北京）工程咨询有限公司

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北京科技大学、中国科学院，葛昌纯，长期从事材料科学研究工作。在气体扩散法生产浓缩铀用的分离膜研制、先进陶瓷研究、气－固系燃烧合成氮化物基陶瓷的研究和耐高温等离子体冲刷的功能梯度材料研究等方面贡献突出。