發(fā)布時間：2024-03-19 05:11

　　碳化硅(SiC)陶瓷材料具有熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高、化學穩(wěn)定性好,且在高溫下仍具有良好的力學性能和抗氧化性能等突出的物理化學性質(zhì),使得碳化硅陶瓷材料廣泛應(yīng)用于冶金、微電子、汽車、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鍵為主的強共價化合物,原子自擴散速率低,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)助劑來促進燒結(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)包覆涂層的工藝來達到均勻引進燒結(jié)助劑的目的,實現(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...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：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內(nèi)容
        1.5.1 研究目的和意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
2 實驗工藝與表征
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 實驗工藝流程
        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 實驗工藝及其優(yōu)勢
    2.4 實驗樣品性能測試與表征
        2.4.1 密度測試
        2.4.2 力學性能測試
        2.4.3 熱學性能測試
        2.4.4 樣品的物相分析(XRD)
        2.4.5 樣品的微觀結(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及微觀形貌表征
        3.3.3 SiC陶瓷的致密化機理
        3.3.4 SiC陶瓷的熱學性質(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及微觀形貌表征
        4.2.3 SiC陶瓷的致密化機理
        4.2.4 SiC陶瓷的機械性能
        4.2.5 SiC陶瓷的熱學性能
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 主要創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3932377