SiC納米線原位增強(qiáng)SiC/SiC接頭設(shè)計(jì)及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-12 08:52
SiC陶瓷本身具有密度低、熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)小、常高溫力學(xué)性能好等一系列優(yōu)異特性,被廣泛應(yīng)用于航空航天、空間光學(xué)、微電子、核能、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。然而,由于受到高性能陶瓷材料成型技術(shù)的限制,使得制備大尺寸和復(fù)雜形狀陶瓷部件非常困難。因此,采用連接技術(shù)將比較簡(jiǎn)單的部件進(jìn)行拼接是制備大尺寸和復(fù)雜構(gòu)件最為行之有效的方法之一。連接技術(shù)的發(fā)展對(duì)SiC陶瓷應(yīng)用領(lǐng)域拓寬起著非常重要的促進(jìn)作用。陶瓷連接技術(shù)在解決連接強(qiáng)度的同時(shí),應(yīng)該最大限度的發(fā)揮陶瓷本身的耐高溫、耐磨等特性。目前,以高溫應(yīng)用為目的的連接技術(shù)是迫切需要發(fā)展的核心技術(shù)。本課題主要針對(duì)SiC陶瓷的高溫應(yīng)用需求,在傳統(tǒng)的C-Si反應(yīng)連接技術(shù)基礎(chǔ)上,首次提出將具有良好熱學(xué)和力學(xué)性能的SiC納米線原位引入到SiC陶瓷接頭中,系統(tǒng)的開(kāi)展了以下工作:1.多組元漿料制備與優(yōu)化;2.SiC納米線生長(zhǎng)機(jī)理分析;3.SiC納米線強(qiáng)化C-Si反應(yīng)連接接頭的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能分析。通過(guò)以上探究,得出了以下研究結(jié)果:1.所制備多組元漿料體系以乙酸乙酯和二甲苯的混合溶液為溶劑,漿料組元還包括:蓖麻油(分散劑)、酚醛樹(shù)脂(粘結(jié)劑)、聚碳硅烷(有機(jī)前驅(qū)體)、二茂鐵(催化劑)...
【文章來(lái)源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 SiC陶瓷材料及其應(yīng)用
1.2.1 SiC陶瓷材料簡(jiǎn)介
1.2.2 SiC陶瓷材料的制備工藝
1.2.3 SiC陶瓷材料的性能及應(yīng)用領(lǐng)域
1.3 SiC陶瓷連接技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 物理連接法
1.3.2 擴(kuò)散連接法
1.3.3 活性釬焊連接法
1.3.4 玻璃釬料連接法
1.3.5 有機(jī)聚合物連接法
1.3.6 C-Si反應(yīng)連接法
1.3.7 其它連接法
1.4 一維SiC納米線的性能及其應(yīng)用
1.5 本文的研究目的及研究?jī)?nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 測(cè)試與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)原料與樣品的測(cè)試與表征
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料表征
3 多組元漿料體系的制備與優(yōu)化
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 互溶性測(cè)定工藝
3.2.2 漿料制備工藝
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 漿料溶液互溶性
3.3.2 漿料分散性優(yōu)化
3.3.3 漿料粘度調(diào)控
3.4 本章小結(jié)
4 SiC納米線生長(zhǎng)機(jī)理分析
4.1 引言
4.2 原材料的測(cè)試與分析
4.2.1 聚碳硅烷的TG-DSC分析
4.2.2 聚碳硅烷熱解固相產(chǎn)物分析
4.2.3 聚碳硅烷熱解氣相產(chǎn)物分析
4.3 SiC納米線生長(zhǎng)機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
5 SiC納米線強(qiáng)化C-Si反應(yīng)連接接頭的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能分析
5.1 引言
5.2 試驗(yàn)方法
5.2.1 待連接基體的制備工藝
5.2.2 陶瓷連接層與接頭的制備工藝
5.3 以聚碳硅烷為原料在SiC陶瓷連接層內(nèi)部原位引入SiC納米線
5.3.1 熱解溫度對(duì)SiC納米線生長(zhǎng)的影響
5.3.2 SiC原始粉體粒徑對(duì)SiC納米線生長(zhǎng)的影響
5.3.3 聚碳硅烷含量對(duì)SiC納米線生長(zhǎng)的影響
5.3.4 硅熔滲反應(yīng)后陶瓷連接層的微觀結(jié)構(gòu)
5.4 SiC接頭的致密化連接
5.4.1 不同SiC原始粉體粒徑所得接頭微觀結(jié)構(gòu)分析
5.4.2 不同聚碳硅烷含量所得接頭微觀結(jié)構(gòu)分析
5.4.3 接頭連接層相組成分析
5.4.4 不同接頭的彎曲強(qiáng)度測(cè)試與分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陶瓷/金屬擴(kuò)散焊連接技術(shù)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 韓麗,高偉超,康永. 陶瓷. 2017(04)
[2]拉曼光譜方法研究SiC晶體的晶型[J]. 馮敏,王玉芳,郝建民,藍(lán)國(guó)祥. 光散射學(xué)報(bào). 2003(03)
[3]先進(jìn)材料的連接[J]. 劉書(shū)會(huì). 稀有金屬快報(bào). 2001(08)
[4]陶瓷/金屬的連接工藝[J]. 楊偉群,李樹(shù)杰. 航空制造工程. 1998(01)
碩士論文
[1]碳化硅陶瓷的制備和導(dǎo)熱性能研究[D]. 趙更一.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]原位生長(zhǎng)SiC納米線及其在SiCf/SiC復(fù)合材料中的應(yīng)用[D]. 曾穗娟.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3183124
【文章來(lái)源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 SiC陶瓷材料及其應(yīng)用
1.2.1 SiC陶瓷材料簡(jiǎn)介
1.2.2 SiC陶瓷材料的制備工藝
1.2.3 SiC陶瓷材料的性能及應(yīng)用領(lǐng)域
1.3 SiC陶瓷連接技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 物理連接法
1.3.2 擴(kuò)散連接法
1.3.3 活性釬焊連接法
1.3.4 玻璃釬料連接法
1.3.5 有機(jī)聚合物連接法
1.3.6 C-Si反應(yīng)連接法
1.3.7 其它連接法
1.4 一維SiC納米線的性能及其應(yīng)用
1.5 本文的研究目的及研究?jī)?nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 測(cè)試與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)原料與樣品的測(cè)試與表征
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料表征
3 多組元漿料體系的制備與優(yōu)化
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 互溶性測(cè)定工藝
3.2.2 漿料制備工藝
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 漿料溶液互溶性
3.3.2 漿料分散性優(yōu)化
3.3.3 漿料粘度調(diào)控
3.4 本章小結(jié)
4 SiC納米線生長(zhǎng)機(jī)理分析
4.1 引言
4.2 原材料的測(cè)試與分析
4.2.1 聚碳硅烷的TG-DSC分析
4.2.2 聚碳硅烷熱解固相產(chǎn)物分析
4.2.3 聚碳硅烷熱解氣相產(chǎn)物分析
4.3 SiC納米線生長(zhǎng)機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
5 SiC納米線強(qiáng)化C-Si反應(yīng)連接接頭的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能分析
5.1 引言
5.2 試驗(yàn)方法
5.2.1 待連接基體的制備工藝
5.2.2 陶瓷連接層與接頭的制備工藝
5.3 以聚碳硅烷為原料在SiC陶瓷連接層內(nèi)部原位引入SiC納米線
5.3.1 熱解溫度對(duì)SiC納米線生長(zhǎng)的影響
5.3.2 SiC原始粉體粒徑對(duì)SiC納米線生長(zhǎng)的影響
5.3.3 聚碳硅烷含量對(duì)SiC納米線生長(zhǎng)的影響
5.3.4 硅熔滲反應(yīng)后陶瓷連接層的微觀結(jié)構(gòu)
5.4 SiC接頭的致密化連接
5.4.1 不同SiC原始粉體粒徑所得接頭微觀結(jié)構(gòu)分析
5.4.2 不同聚碳硅烷含量所得接頭微觀結(jié)構(gòu)分析
5.4.3 接頭連接層相組成分析
5.4.4 不同接頭的彎曲強(qiáng)度測(cè)試與分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陶瓷/金屬擴(kuò)散焊連接技術(shù)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 韓麗,高偉超,康永. 陶瓷. 2017(04)
[2]拉曼光譜方法研究SiC晶體的晶型[J]. 馮敏,王玉芳,郝建民,藍(lán)國(guó)祥. 光散射學(xué)報(bào). 2003(03)
[3]先進(jìn)材料的連接[J]. 劉書(shū)會(huì). 稀有金屬快報(bào). 2001(08)
[4]陶瓷/金屬的連接工藝[J]. 楊偉群,李樹(shù)杰. 航空制造工程. 1998(01)
碩士論文
[1]碳化硅陶瓷的制備和導(dǎo)熱性能研究[D]. 趙更一.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]原位生長(zhǎng)SiC納米線及其在SiCf/SiC復(fù)合材料中的應(yīng)用[D]. 曾穗娟.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3183124
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