碳化硅(SiC)陶瓷材料具有熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性好,且在高溫下仍具有良好的力學(xué)性能和抗氧化性能等突出的物理化學(xué)性質(zhì),使得碳化硅陶瓷材料廣泛應(yīng)用于冶金、微電子、汽車(chē)、航空航天等領(lǐng)域,另外碳化硅具有小的中子吸收截面,低的固有活性和衰變熱,使其將成為新一代核裂變以及未來(lái)核聚變反應(yīng)堆中的重要結(jié)構(gòu)材料之一。然而碳化硅是以共價(jià)鍵為主的強(qiáng)共價(jià)化合物,原子自擴(kuò)散速率低,因此純碳化硅難以燒結(jié)致密化。而現(xiàn)階段主要采用球磨法引入燒結(jié)助劑來(lái)促進(jìn)燒結(jié),但是該方法存在混合不均勻的明顯不足。因此,本文采用熔鹽合成方法,探索出在SiC表面原位反應(yīng)包覆涂層的工藝來(lái)達(dá)到均勻引進(jìn)燒結(jié)助劑的目的,實(shí)現(xiàn)較低溫度下Si C致密化燒結(jié)。本文創(chuàng)新性的采用熔鹽合成方法,在管式爐1100℃熔鹽環(huán)境下,用Al與SiC反應(yīng),表面原位生成Al₄C₃,但是該體系中,加入的Al未能與SiC完全反應(yīng),剩余的Al均勻的分散在SiC顆粒間,形成了SiC表面部分區(qū)域反應(yīng)生成Al₄C₃的SiC-Al₄C₃-Al的...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 SiC的結(jié)構(gòu)
    1.2 SiC的性能與應(yīng)用
    1.3 SiC陶瓷的燒結(jié)工藝
        1.3.1 反應(yīng)燒結(jié)
        1.3.2 無(wú)壓燒結(jié)
        1.3.3 熱壓燒結(jié)
        1.3.4 熱等靜壓燒結(jié)
        1.3.5 放電等離子燒結(jié)
    1.4 燒結(jié)助劑
        1.4.1 SiC陶瓷固相燒結(jié)
        1.4.2 SiC陶瓷液相燒結(jié)
    1.5 本課題的研究意義與主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 研究目的和意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)工藝與表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)工藝流程
        2.3.1 熔鹽合成方法粉體的制備
        2.3.2 SiC陶瓷的SPS合成
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)工藝及其優(yōu)勢(shì)
    2.4 實(shí)驗(yàn)樣品性能測(cè)試與表征
        2.4.1 密度測(cè)試
        2.4.2 力學(xué)性能測(cè)試
        2.4.3 熱學(xué)性能測(cè)試
        2.4.4 樣品的物相分析(XRD)
        2.4.5 樣品的微觀(guān)結(jié)構(gòu)分析(SEM)
3 Al體系SiC陶瓷的SPS燒結(jié)及性能研究
    3.1 SiC-Al₄C₃-Al復(fù)合粉體的制備
    3.2 SiC-Al₄C₃-Al復(fù)合粉體的表征
    3.3 SiC-Al₄C₃-Al復(fù)合粉體的SPS燒結(jié)及SiC陶瓷的表征
        3.3.1 SiC-Al₄C₃-Al復(fù)合粉體的SPS燒結(jié)
        3.3.2 SiC陶瓷XRD及微觀(guān)形貌表征
        3.3.3 SiC陶瓷的致密化機(jī)理
        3.3.4 SiC陶瓷的熱學(xué)性質(zhì)
    3.4 本章小結(jié)
4 Y體系SiC陶瓷的SPS燒結(jié)及性能研究
    4.1 SiC-Y₃Si₂C₂復(fù)合粉體的制備與表征
        4.1.1 SiC-Y₃Si₂C₂復(fù)合粉體的制備
        4.1.2 SiC-Y₃Si₂C₂復(fù)合粉體的表征
    4.2 SiC-Y₃Si₂C₂復(fù)合粉體的SPS燒結(jié)及SiC陶瓷的表征
        4.2.1 SiC-Y₃Si₂C₂復(fù)合粉體的SPS燒結(jié)
        4.2.2 SiC陶瓷XRD及微觀(guān)形貌表征
        4.2.3 SiC陶瓷的致密化機(jī)理
        4.2.4 SiC陶瓷的機(jī)械性能
        4.2.5 SiC陶瓷的熱學(xué)性能
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3932377