熔煉金屬和高溫合金坩堝的選材是影響其純度的關(guān)鍵。氧化釔優(yōu)異的抗侵蝕性能和高溫穩(wěn)定性使其在高溫合金熔煉坩堝材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,但其較差的力學(xué)性能和抗熱震性能限制了其發(fā)展和工業(yè)應(yīng)用。充分考慮高溫?zé)嵫h(huán)服役條件下熱應(yīng)力對材料的影響,基于金屬鈮具有高熔點(diǎn)、優(yōu)異的延展性及與氧化釔相近的熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn),本文采用熱壓燒結(jié)方法制備了滿足金屬和高溫合金熔煉的Y₂O₃-Nb復(fù)合材料。采用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)、激光熱導(dǎo)儀等分析測試手段研究了Nb含量對Y₂O₃-Nb復(fù)合材料物相、顯微組織、力學(xué)性能、熱物理性能、抗熱震性能和耐熔融Ce侵蝕性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,Nb的引入提高了Y₂O₃陶瓷的燒結(jié)性能和力學(xué)性能。5vol.%Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的致密度、硬度最大,分別為98.46%、8.28GPa。隨Nb含量的增加,復(fù)合材料的彈性模量、抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性明顯提高,20vol.%Y₂...

【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 課題背景及研究意義
    1.2 金屬及高溫合金熔煉用坩堝材料
        1.2.1 冷坩堝
        1.2.2 石墨坩堝
        1.2.3 無機(jī)鹽類坩堝
    1.3 氧化釔坩堝的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 氧化釔的基本性質(zhì)及應(yīng)用
        1.3.2 氧化釔涂層坩堝
        1.3.3 氧化釔陶瓷坩堝
        1.3.4 Y₂O₃坩堝材料文獻(xiàn)簡析
    1.4 本課題研究目的、意義及主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 試驗(yàn)用原材料
    2.2 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的制備
    2.3 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料成分及組織結(jié)構(gòu)分析
    2.4 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料性能分析測試方法
第3章 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的制備及力學(xué)和熱學(xué)性能
    3.1 粉體的預(yù)處理與粒徑分析
        3.1.1 高能球磨Nb粉的形貌表征和粒徑分析
        3.1.2 Y₂O₃-Nb復(fù)合粉體物相分析、形貌表征及粒徑分析
    3.2 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的顯微組織
        3.2.1 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的物相組成
        3.2.2 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的致密度
        3.2.3 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的組織形貌
    3.3 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的力學(xué)性能
        3.3.1 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的彈性模量
        3.3.2 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的硬度
        3.3.3 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度
        3.3.4 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的斷裂韌性
    3.4 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的熱學(xué)性能
        3.4.1 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的等壓熱容
        3.4.2 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的熱擴(kuò)散系數(shù)
        3.4.3 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的熱導(dǎo)率
        3.4.4 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的抗熱震性能
    4.1 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料抗熱震損傷參數(shù)
    4.2 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的抗熱震斷裂性
        4.2.1 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的抗熱震殘余強(qiáng)度
        4.2.2 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料的抗熱震殘余強(qiáng)度保持率
    4.3 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料循環(huán)熱震后的物相組成
    4.4 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料循環(huán)熱震后組織形貌
        4.4.1 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料循環(huán)熱震后表面組織形貌
        4.4.2 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料循環(huán)熱震后截面組織形貌
        4.4.3 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料循環(huán)熱震后斷口組織形貌
    4.5 本章小結(jié)
第5章 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料耐熔融Ce的侵蝕性能
    5.1 Y₂O₃-Nb復(fù)合材料經(jīng)侵蝕后的微觀組織形貌
    5.2 Nb含量及侵蝕時間對Y₂O₃-Nb復(fù)合材料侵蝕層厚度影響
    5.3 侵蝕溫度對Y₂O₃-Nb復(fù)合材料抗侵蝕性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：4024864