本文關(guān)鍵詞：反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷材料的制備及其結(jié)構(gòu)與性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷材料的制備及其結(jié)構(gòu)與性能Reaction sintered SiC ceramic materials preparation, structure and properties作者姓名束成祥學(xué)位類(lèi)型學(xué)歷碩士學(xué)科專業(yè)材料物理與化學(xué)研究方向材料結(jié)構(gòu)與性能導(dǎo)師及職稱湯文明教授2013年4月合肥工業(yè)大學(xué)本論文經(jīng)答辯委員會(huì)全體委員審查,確認(rèn)符合合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文質(zhì)量要求。答辯委員會(huì)簽名:(工作單位、職稱)主席:楊磊中國(guó)電科集團(tuán)43所研究員委員:鄭治祥合工大材料學(xué)院教授辛紅星中科院固體物理研究所研究員陳國(guó)宏安徽省電力科學(xué)研究院高級(jí)工程師呂君合工大材料學(xué)院副教授導(dǎo)師:湯文明獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除了文中特別加以標(biāo)志和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果,也不包含為獲得合肥工業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽字:束成祥簽字日期:2013年4月20日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解合肥工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán),允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)合肥工業(yè)大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分論文內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū))學(xué)位論文者簽名:束成祥導(dǎo)師簽名:湯文明簽字日期:2013年4月20日簽字日期:2013年4月20日學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向:工作單位:電話:通訊地址:郵編反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷材料的制備及其結(jié)構(gòu)與性能摘要近年來(lái),以反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷為代表的先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷已廣泛應(yīng)用于機(jī)械密封領(lǐng)域。在石油、化工等行業(yè)中,輸送泵、攪拌機(jī)等設(shè)備在高溫高壓、腐蝕、磨損的嚴(yán)酷條件下工作,對(duì)密封件材料的性能也提出更高的要求。為了進(jìn)一步提高陶瓷密封材料的性能,需對(duì)其制備工藝、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系進(jìn)行深入研究。陶瓷密封材料的耐磨性能關(guān)系到制品的質(zhì)量及使用壽命,該方面的研究也尤為重要。本文選用粒徑為7 μm的SiC粉體,采用反應(yīng)燒結(jié)工藝制備致密的SiC陶瓷材料,研究了反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷材料的物相組成、顯微組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及其斷裂特征,研究了主要工藝參數(shù)對(duì)反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷材料顯微結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的影響。采用環(huán)塊式摩擦磨損方式,以某進(jìn)口常壓燒結(jié)SiC陶瓷為對(duì)磨環(huán),反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷為摩擦塊,研究反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷材料在干態(tài)和滴油潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦磨損性能。當(dāng)壓制壓力為117 MPa時(shí),SiC陶瓷素坯中的SiC顆粒和納米炭黑粉體分布均勻,且具有三維聯(lián)通的孔隙結(jié)構(gòu),有良好的Si熔滲性能。1550℃反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷材料中的SiC含量高,游離Si含量少,密度達(dá)到3.01g·cm-3,抗彎強(qiáng)度達(dá)到410MPa,洛氏硬度(HRA)達(dá)到95,綜合性能達(dá)到陶瓷機(jī)械密封件的技術(shù)要求。反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷材料由α-SiC、β-SiC及Si三相構(gòu)成。在液相Si熔滲過(guò)程中,坯體中的C向液相Si中擴(kuò)散形成飽和溶液,并在α-SiC顆粒表面或缺陷處析出β-SiC,遵循溶解-沉淀機(jī)制。反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷在干態(tài)下的摩擦磨損過(guò)程分為三階段。分別為跑合階段、穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段。磨損機(jī)制主要是磨粒磨損和氧化磨損,摩擦系數(shù)大,磨損量大。在滴油潤(rùn)滑條件下,其摩擦磨損過(guò)程分為兩階段。分別為跑合階段、穩(wěn)定磨損階段,摩擦系數(shù)小,磨損量小。陶瓷摩擦塊間的油膜會(huì)降低摩擦塊與對(duì)磨環(huán)的接觸,減小對(duì)磨面的磨損和疲勞,磨損面不易剝落、剝落的磨粒也易被流動(dòng)的潤(rùn)滑油帶走,減少了剝蝕磨損和磨粒磨損的程度,磨損量也相應(yīng)降低。載荷增加,反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷的磨損量及摩擦系數(shù)均增大,但在干磨損條件下,這兩個(gè)數(shù)值更大�？偟膩�(lái)說(shuō),反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷具有優(yōu)良的耐磨性能。關(guān)鍵詞:反應(yīng)燒結(jié)SiC;物相構(gòu)成;顯微結(jié)構(gòu);力學(xué)性能;摩擦磨損Reaction sintered SiC ceramic materials preparation, structure and propertiesABSTRACTIn recent years, advancedstructural ceramics, represented byreaction sintered SiC ceramics, arewidely usedin the mechanical sealindustry.In the petroleum, chemical industries, pumps, blenders and othersusually workin the tough condition ofhigh-temperature and high-pressure, corrosionand wear. Therefore, higherpropertiesof the seal materials are required. In order to improve the propertiesof theseceramic materials, the preparation processof them should be optimized, and relationship between microstructureand properties should be clarified. Because wear resistanceof the seal ceramics hasgreat effect onthe quality and servicinglife ofthem, study on the wear resistance of the seal ceramicsis very important.In this paper, fine SiC powder of 7 μm in diameterwas chosen as raw materials. Dense SiC ceramic materials were prepared through areaction sintering technique. Phases, microstructures, mechanical properties and fractographies of the reaction sintered SiC ceramics were studied, accordingly. Effects of main technical parameters on the microstructures and mechanical properties of the reaction s

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