航空、航天的某些結(jié)構(gòu)部件中既要求材料在高溫下安全穩(wěn)定工作,又要具有較低的結(jié)構(gòu)自重,如新型的高溫結(jié)構(gòu)材料要滿足高的航空發(fā)動機的推力與重力比、使用壽命長、工作的可靠性和高的渦輪前進口溫度等使用要求。在許多的金屬硅化物中,Nb/Nb5Si3原位復(fù)合材料具有高熔點、高剛度、低密度及良好的高溫強度,被認為具有很好應(yīng)用前景的高溫結(jié)構(gòu)材料。但是,Nb5Si3具有較低的室溫韌性和冷熱加工性能差等本質(zhì)缺陷,多壁碳納米管是一種力學(xué)性能優(yōu)異的增強相.因此,通過摻雜多壁碳納米管,能夠提高放電等離子體燒結(jié)制備不同含量多壁碳納米管Nb-20Si復(fù)合材料的強度和韌性。本文以十六烷基三甲基溴化銨為分散劑,對多壁碳納米管進行酸化處理,結(jié)合超聲波處理法,無水乙醇為分散溶劑對多壁碳納米管進行分散處理,能夠改善多壁碳納米管混合液的團聚現(xiàn)象;利用行星式球磨機將多壁碳納米管、金屬Nb粉和Si粉進行濕法球磨,然后真空干燥獲得均勻混合的復(fù)合粉體;最后采用放電等離子體燒結(jié)法制備CNTs/Nb/Nb5Si3復(fù)合材料,將復(fù)合粉體按100℃/min的升溫速率進行升溫,燒結(jié)溫度值（1500℃）、保溫時間值（8 min）、施加的軸向壓力值（40... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 CNTs增強Nb/Nb_5Si_3復(fù)合材料的研究目的與意義
    1.2 高溫金屬間化合物的性質(zhì)及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高溫金屬間化合物的基本特點及性質(zhì)
        1.2.2 高溫金屬間化合物的研究現(xiàn)狀
    1.3 高熔點金屬硅化物的研究現(xiàn)狀
    1.4 高溫金屬間化合物Nb_5Si_3的簡介
        1.4.1 Nb_5Si_3的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.4.2 Nb-Si系金屬間化合物研究現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域
        1.4.3 硅系金屬化合物基復(fù)合材料的制備工藝
    1.5 碳納米管及其在復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 碳納米管的基本性質(zhì)及制備方法
        1.5.2 碳納米管增強聚合物基復(fù)合材料的研究
        1.5.3 碳納米管增強金屬基復(fù)合材料的研究
        1.5.4 碳納米管增強陶瓷基復(fù)合材料的研究
    1.6 本課題主要研究的內(nèi)容
第2章 實驗原料與方法
    2.1 引言
    2.2 實驗材料、設(shè)備與設(shè)計方案
        2.2.1 實驗原料的選擇
        2.2.2 實驗設(shè)備
        2.2.3 實驗方案設(shè)計
    2.3 復(fù)合材料表征方法與性能測試
        2.3.1 傅里葉紅外光譜（FTIR）分析
        2.3.2 物相分析
        2.3.3 形貌分析
        2.3.4 物理性能測試
        2.3.5 力學(xué)性能測試
第3章 多壁碳納米管的分散與復(fù)合粉體的制備
    3.1 引言
    3.2 多壁碳納米管的酸化處理
        3.2.1 多壁碳納米管的酸化處理工藝
        3.2.2 多壁碳納米管的酸化處理結(jié)果分析
    3.3 多壁碳納米管的非共價修飾處理
        3.3.1 溶劑的選擇
        3.3.2 不同類型表面活性劑對碳納米管的分散性的研究
        3.3.3 不同濃度的表面活性劑分散效果的研究
    3.4 CNTs/Nb-20Si復(fù)合粉體的制備
        3.4.1 球磨工藝參數(shù)對復(fù)合粉體的影響
        3.4.2 復(fù)合粉體的制備工藝
    3.5 復(fù)合粉體的表征
        3.5.1 復(fù)合粉體的XRD物相分析
        3.5.2 復(fù)合粉體的SEM形貌分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 CNTs增強Nb/Nb_5Si_3復(fù)合材料的SPS制備
    4.1 引言
    4.2 影響CNTs增強Nb/Nb_5Si_3復(fù)合材料的SPS燒結(jié)工藝參數(shù)
    4.3 CNTs增強Nb/Nb_5Si_3復(fù)合材料SPS制備
        4.3.1 SPS燒結(jié)模具
        4.3.2 SPS燒結(jié)壓力的計算
        4.3.3 SPS燒結(jié)工藝參數(shù)
        4.3.4 SPS燒結(jié)工藝過程
    4.4 本章小結(jié)
第5章 CNTs增強Nb/Nb_5Si_3復(fù)合材料的組織與性能分析
    5.1 引言
    5.2 CNTs增強Nb/Nb_5Si_3復(fù)合材料的物相分析和顯微組織
        5.2.1 復(fù)合材料的物相分析與分布
        5.2.2 復(fù)合材料的顯微組織
    5.3 CNTs增強Nb/Nb_5Si_3復(fù)合材料的相對密度的研究
    5.4 CNTs增強Nb/Nb_5Si_3復(fù)合材料的力學(xué)性能的研究
        5.4.1 復(fù)合材料的維氏硬度
        5.4.2 復(fù)合材料的室溫壓縮強度
        5.4.3 復(fù)合材料的室溫壓縮斷口形貌分析
        5.4.4 復(fù)合材料的斷裂韌性
        5.4.5 復(fù)合材料的室溫斷裂斷口形貌分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3572418