鐵基/SiC陶瓷復合材料的制備及其組織結構研究
發(fā)布時間:2022-02-19 08:54
金屬基陶瓷耐磨復合材料是近來國內外耐磨材料的研究熱點,具有廣闊的發(fā)展前景。傳統的高鉻鑄鐵耐磨作為國內電廠用磨煤機磨輥、磨盤等耐磨件的通用材料,已無法滿足企業(yè)對磨煤機使用壽命和工作效率的要求。目前,國外已將陶瓷增強金屬基復合材料成功應用到電力、水泥、化工等基礎行業(yè)的耐磨件中,其使用壽命較普通高鉻合金或堆焊合金材料提高2.53倍。而國內耐磨復合材料領域發(fā)展較慢,目前仍處于初始研究階段,因此金屬基陶瓷復合材料的研究意義重大。本試驗以SiC陶瓷作為增強體,鐵合金作為基體金屬,首先采用無壓固相燒結工藝,在模壓壓力為30MPa、燒結溫度為1300℃、保溫時間為60min等工藝參數下,制備了具有一定孔隙率和高溫強度的SiC陶瓷預制體。在此基礎上,試驗采用無壓浸滲工藝制備了不同質量分數Ti、Si以及不同顆粒度的鐵基/SiC復合材料,采用光學顯微鏡、SEM、EDS、XRD等技術手段,研究了鐵基/SiC陶瓷復合材料的微觀組織、物相組成、組織缺陷、元素分布和浸滲過程。采用無壓固相燒結工藝成功的制備了具有一定強度、孔隙率的Si C陶瓷預制體。隨著預制體中Ti質量分數的增加,SiC預制體孔...
【文章來源】:太原理工大學山西省211工程院校
【文章頁數】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 金屬基陶瓷復合材料的研究現狀
1.3 金屬基陶瓷復合材料的制備工藝
1.3.1 固相工藝
1.3.2 液相工藝
1.3.3 雙相工藝
1.4 無壓浸滲法制備鐵基/SiC復合材料
1.4.1 無壓浸滲工藝模型
1.4.2 金屬與陶瓷的潤濕性
1.5 金屬基陶瓷復合材料的界面研究
1.6 研究目標及內容
1.6.1 研究目標
1.6.2 研究內容
第二章 試驗材料及方法
2.1 試驗方案
2.2 試驗材料
2.2.1 陶瓷顆粒的選擇
2.2.2 金屬基體的選擇
2.2.3 粘接劑的選擇
2.2.4 活性元素的選擇
2.3 試驗設備
2.4 SiC陶瓷預制體的制備
2.5 鐵基/SiC陶瓷復合材料的制備
2.6 鐵基/SiC陶瓷復合材料檢測分析
2.6.1 孔隙率、密度測量
2.6.2 金相分析
2.6.3 XRD物相分析
2.6.4 掃描電鏡和能譜分析
2.6.5 顯微硬度測試
第三章 SiC陶瓷預制體的制備
3.1 引言
3.2 SiC陶瓷預制體的制備
3.3 陶瓷預制體組織結構
3.4 本章小結
第四章 鐵基/SiC陶瓷復合材料的制備及其組織結構研究
4.1 引言
4.2 復合材料的制備
4.3 復合材料的組織結構
4.4 復合材料的缺陷
4.5 復合材料的顯微硬度
4.6 本章小結
第五章 活性元素及陶瓷顆粒度對復合材料的影響
5.1 Ti的作用及影響
5.2 Si的作用及影響
5.3 陶瓷顆粒度的影響
5.4 無壓浸滲機理分析
5.5 本章小結
第六章 結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
本文編號:3632602
【文章來源】:太原理工大學山西省211工程院校
【文章頁數】:74 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 金屬基陶瓷復合材料的研究現狀
1.3 金屬基陶瓷復合材料的制備工藝
1.3.1 固相工藝
1.3.2 液相工藝
1.3.3 雙相工藝
1.4 無壓浸滲法制備鐵基/SiC復合材料
1.4.1 無壓浸滲工藝模型
1.4.2 金屬與陶瓷的潤濕性
1.5 金屬基陶瓷復合材料的界面研究
1.6 研究目標及內容
1.6.1 研究目標
1.6.2 研究內容
第二章 試驗材料及方法
2.1 試驗方案
2.2 試驗材料
2.2.1 陶瓷顆粒的選擇
2.2.2 金屬基體的選擇
2.2.3 粘接劑的選擇
2.2.4 活性元素的選擇
2.3 試驗設備
2.4 SiC陶瓷預制體的制備
2.5 鐵基/SiC陶瓷復合材料的制備
2.6 鐵基/SiC陶瓷復合材料檢測分析
2.6.1 孔隙率、密度測量
2.6.2 金相分析
2.6.3 XRD物相分析
2.6.4 掃描電鏡和能譜分析
2.6.5 顯微硬度測試
第三章 SiC陶瓷預制體的制備
3.1 引言
3.2 SiC陶瓷預制體的制備
3.3 陶瓷預制體組織結構
3.4 本章小結
第四章 鐵基/SiC陶瓷復合材料的制備及其組織結構研究
4.1 引言
4.2 復合材料的制備
4.3 復合材料的組織結構
4.4 復合材料的缺陷
4.5 復合材料的顯微硬度
4.6 本章小結
第五章 活性元素及陶瓷顆粒度對復合材料的影響
5.1 Ti的作用及影響
5.2 Si的作用及影響
5.3 陶瓷顆粒度的影響
5.4 無壓浸滲機理分析
5.5 本章小結
第六章 結論
參考文獻
致謝
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