航空航天飛行器面臨著高溫高壓燃?xì)饬鳑_刷、燒蝕、氧化、熱震等極端服役環(huán)境,對(duì)材料的制造工藝、使用性能有著極其苛刻的要求。因此,研發(fā)對(duì)具有承載、質(zhì)輕、高強(qiáng)韌、耐高溫、抗氧化、抗熱震、耐燒蝕和高可靠性等優(yōu)異性能的高溫結(jié)構(gòu)材料或結(jié)構(gòu)/功能一體化材料有著非常迫切的需求。SiBCN系陶瓷材料是上世紀(jì)90年代中期才公開(kāi)報(bào)道的一種新型陶瓷材料,這種材料相比于其它常見(jiàn)尖端部位熱防護(hù)材料在高溫下表現(xiàn)出了更為優(yōu)異的性能,如具有非氧化物陶瓷中最低的氧化系數(shù)、熱膨脹系數(shù)低、高溫黏度大、高溫力學(xué)性能優(yōu)越等特點(diǎn)。前驅(qū)體裂解法是制備SiBCN系陶瓷材料的主要制備方法,該方法可獲得高純度、組織結(jié)構(gòu)均勻的陶瓷材料,但無(wú)法制備高致密大尺寸陶瓷構(gòu)件�；跈C(jī)械合金化的無(wú)機(jī)法結(jié)合燒結(jié)技術(shù)可以制備出組織結(jié)構(gòu)相對(duì)均勻、綜合性能優(yōu)異的SiBCN非晶、納米晶塊體陶瓷。但是,該方法制備SiBCN系陶瓷材料仍存在一些問(wèn)題亟需解決。例如,SiBCN非晶陶瓷粉體及非晶塊體陶瓷的析晶動(dòng)力學(xué)尚未系統(tǒng)展開(kāi);析晶行為對(duì)該體系塊體陶瓷微觀組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及高溫抗氧化行為的影響有待進(jìn)一步研究。針對(duì)存在的問(wèn)題,本文采用機(jī)械合金化制備不同成分SiBCN非晶陶... 

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【部分圖文】：

前驅(qū)體種類及前驅(qū)體陶瓷化轉(zhuǎn)變示意圖

[80-82]。圖1-3 基于機(jī)械合金化的無(wú)機(jī)法結(jié)合燒結(jié)技術(shù)制備MA-SiBCN陶瓷的工藝流程圖[83]Fig. 1-3 Schematic showing the prepration process of MA-SiBCN ceramics[83]

圖 1-4 PDCs-SiBCN 陶瓷的計(jì)算相圖：B 含量為 15 at.%，氮?dú)鈮?0.1 MPa[88]Fig. 1-4 The calculated phase diagram for PDCs-SiBCN: B 15 at.%, N2pressure 0.1 MPa(a) 1673 K; (b) 1873 K; (c) 2273 K[88]前驅(qū)體裂解法和機(jī)械合金化結(jié)合燒結(jié)技術(shù)制備的 SiBCN 納米晶塊體陶瓷均有一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)特征，即納米 SiC 或 SiC/Si3N4相均勻分布在湍層 BN(C)相周圍，形成了獨(dú)特的膠囊狀殼核結(jié)構(gòu)，這種組織結(jié)構(gòu)是常規(guī)制備方法所沒(méi)有的。部分研究者認(rèn)為這種獨(dú)特的微觀組織結(jié)構(gòu)，是該系陶瓷具有優(yōu)越高溫?zé)岱�(wěn)定性和抗氧化性能的內(nèi)在原因[43-45]。1.3.1 PDCs-SiBCN 陶瓷微觀組織結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)前驅(qū)體合成、低溫蒸餾固化、陶瓷生坯溫壓成型和高溫裂解后即可得到無(wú)定形態(tài)的 PDCs-SiBCN 陶瓷[89]。例如，采用聚硼硅氮烷作為前驅(qū)體制備的 PDCs-SiBCN 陶瓷：首先利用全氫聚硅氮烷和硼酸三甲酯通過(guò)硼氫化反應(yīng)合成前驅(qū)體，接著在氨氣氣氛中進(jìn)行氨解得到含有少數(shù)官能團(tuán)的陶瓷；在更高的溫度下等溫處理，如 1100oC，剩余的大部分氫分解揮發(fā)，從而得到含有 Si、

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高壓燒結(jié)Si2BC3N非晶陶瓷的晶化和高溫氧化機(jī)制[D]. 梁斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]機(jī)械合金化2Si-B-3C-N陶瓷的熱壓燒結(jié)行為與高溫性能研究[D]. 張鵬飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]MA SiBCN陶瓷的高溫氧化規(guī)律與機(jī)理[D]. 洪于喆.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3006534