本文利用了溶膠-凝膠的方法結(jié)合真空熱壓燒結(jié)制備了碳纖維增強(qiáng)鋰鋁硅（LAS）微晶玻璃復(fù)合材料。原材料的成分配比通過(guò)鋰輝石和鋰霞石的設(shè)計(jì)比例確定。主要研究了鋰輝石與鋰霞石設(shè)計(jì)配比、熱壓溫度以及B4C摻雜量對(duì)碳纖維增強(qiáng)LAS微晶玻璃復(fù)合材料的物相組成、微觀形貌、室溫力學(xué)性能、熱膨脹系數(shù)以及高溫力學(xué)性能的影響。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)對(duì)比,得到了熱膨脹系數(shù)接近于零且高溫力學(xué)性能優(yōu)良的碳纖維增強(qiáng)LAS微晶玻璃復(fù)合材料。主要的研究成果如下:不同配比的LAS微晶玻璃復(fù)合材料中,主晶相均為晶粒尺寸介于29.4⁸7.7nm之間的β-鋰輝石晶相,同時(shí)有少量β-鋰霞石晶相生成。原材料配比對(duì)復(fù)合材料室溫力學(xué)性能的影響不大。其中1300℃燒結(jié)溫度下9H-1X復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度最大為407.83±14.99MPa,而7H-1X復(fù)合材料的斷裂韌性最大為5.36±0.59MPa·m1/2。氬氣保護(hù)的環(huán)境下,1300℃燒結(jié)的不同配比LAS微晶玻璃復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)隨測(cè)試溫度緩慢增加。其中7H-1X復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)最低,在溫度低于600℃時(shí),復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)介于10.3².1... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 LAS微晶玻璃的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.1 β-鋰輝石固溶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.2 鋰霞石的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
    1.3 LAS微晶玻璃的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 LAS系微晶玻璃的制備
        1.3.2 LAS微晶玻璃的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 纖維增強(qiáng)LAS微晶玻璃
    1.4 B摻雜LAS復(fù)合材料
    1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 試驗(yàn)原料、試劑及設(shè)備
        2.1.1 試驗(yàn)原料、試劑
        2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.2 試驗(yàn)內(nèi)容
        2.2.1 LAS凝膠先驅(qū)體的制備
        2.2.2 LAS凝膠先驅(qū)體的熱處理
        2.2.3 料漿浸漬法制備碳纖維布
    2.3 材料分析測(cè)試表征
        2.3.1 X射線衍射分析（XRD）
        2.3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.3.3 差熱-熱重分析（DTA-TG）
        2.3.4 傅里葉紅外光譜分析（FT-IR）
    2.4 材料性能測(cè)試
        2.4.1 密度及孔隙率
        2.4.2 抗彎強(qiáng)度
        2.4.3 彈性模量
        2.4.4 斷裂韌性
        2.4.5 斷裂功
        2.4.6 熱膨脹系數(shù)
第3章 成分配比對(duì)Cf/LAS復(fù)合材料性能影響
    3.1 不同成分配比的LAS復(fù)合材料表征
        3.1.1 鋰輝石與鋰霞石不同成分比例XRD物相分析
        3.1.2 鋰輝石與鋰霞石不同成分比例紅外光譜分析
        3.1.3 復(fù)合材料斷口形貌分析
    3.2 鋰輝石與鋰霞石不同成分比例復(fù)合材料室溫性能分析
        3.2.1 鋰輝石與鋰霞石不同成分比例密度及顯孔率
        3.2.2 鋰輝石與鋰霞石不同成分比例對(duì)力學(xué)性能的影響
    3.3 鋰輝石與鋰霞石不同成分比例復(fù)合材料高溫性能分析
        3.3.1 鋰輝石與鋰霞石不同成分熱穩(wěn)定性分析
        3.3.2 鋰輝石與鋰霞石不同成分比例熱膨脹系數(shù)分析
        3.3.3 鋰輝石與鋰霞石不同成分比例對(duì)高溫力學(xué)性能影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 燒結(jié)溫度對(duì)Cf/LAS復(fù)合材料性能的影響
    4.1 不同燒結(jié)溫度的復(fù)合材料表征
        4.1.1 不同燒結(jié)溫度復(fù)合材料XRD物相分析
        4.1.2 不同燒結(jié)溫度復(fù)合材料紅外光譜分析
        4.1.3 不同燒結(jié)溫度復(fù)合材料表面及斷口形貌分析
    4.2 不同燒結(jié)溫度復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)
        4.2.1 不同燒結(jié)溫度復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)分析
    4.3 燒結(jié)溫度復(fù)合材料室溫性能影響
        4.3.1 燒結(jié)溫度對(duì)密度及顯孔率的影響
        4.3.2 燒結(jié)溫度對(duì)室溫力學(xué)性能的影響
    4.4 燒結(jié)溫度對(duì)復(fù)合材料高溫抗彎強(qiáng)度的影響
    4.5 不同配比復(fù)合材料高溫測(cè)試后形貌分析
    4.6 本章小結(jié)
4C含量對(duì)C_f/LAS復(fù)合材料性能影響">第5章 B₄C含量對(duì)C_f/LAS復(fù)合材料性能影響
4C的7H-1X復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)">    5.1 添加不同比例B₄C的7H-1X復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)
4C的7H-1X復(fù)合材料XRD物相分析">        5.1.1 不同比例B₄C的7H-1X復(fù)合材料XRD物相分析
4C的7H-1X復(fù)合材料紅外分析">        5.1.2 不同比例B₄C的7H-1X復(fù)合材料紅外分析
4C的7H-1X復(fù)合材料形貌分析">        5.1.3 不同比例B₄C的7H-1X復(fù)合材料形貌分析
    5.3 碳化硼含量對(duì)復(fù)合材料室溫性能影響
        5.3.1 密度及顯孔率
        5.3.2 室溫力學(xué)性能
4C含量對(duì)復(fù)合材料高溫性能影響">    5.4 B₄C含量對(duì)復(fù)合材料高溫性能影響
        5.4.1 熱穩(wěn)定性
        5.4.2 熱膨脹性質(zhì)
        5.4.3 高溫力學(xué)性能
        5.4.4 高溫測(cè)試后的XRD
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：2934810