發(fā)布時(shí)間：2021-03-24 18:06

　　反應(yīng)燒結(jié)工藝具有燒結(jié)溫度低、工藝簡單、制造成本低等特點(diǎn),是制備陶瓷復(fù)合材料的常用工藝之一。反應(yīng)燒結(jié)碳化硅（Reaction Bonded Silicon Carbide,RBSC）陶瓷材料具有低密度、耐高溫、抗沖擊、高強(qiáng)度等優(yōu)良特性,被廣泛地應(yīng)用于安全防護(hù)、化工、航空航天、機(jī)械、冶金、電子等領(lǐng)域。然而,RBSC陶瓷材料具有極高脆性限制了其在熱結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用。本文從RBSC陶瓷材料的組分設(shè)計(jì)和碳化硅納米線復(fù)合增強(qiáng)兩條途徑來提高碳化硅（Silicon Carbide,SiC）陶瓷的力學(xué)性能。具體研究結(jié)果如下:采用不同碳源和制備工藝,同時(shí)優(yōu)化素坯碳密度能有效地改善RBSC陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu),提高其力學(xué)性能。當(dāng)素坯碳密度較低時(shí),高含量和大尺寸的游離Si降低了材料的密度和力學(xué)性能;繼續(xù)增加素坯碳密度,材料中SiC的含量升高,材料的密度和力學(xué)性能達(dá)到最高值。以炭黑、酚醛樹脂為碳源時(shí),當(dāng)素坯碳密度為0.829 g/cm³時(shí),材料的密度為3.06 g/cm³,洛氏硬度和抗彎強(qiáng)度都達(dá)到最高值,分別為90和220 MPa。以酚醛樹脂為單一碳源,并通過超聲振蕩和機(jī)... 

【文章來源】：浙江理工大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 SiC陶瓷材料的燒結(jié)方法
        1.2.1 無壓燒結(jié)
        1.2.2 熱壓燒結(jié)
        1.2.3 反應(yīng)燒結(jié)
    1.3 陶瓷補(bǔ)強(qiáng)增韌的方法
        1.3.1 顆粒補(bǔ)強(qiáng)增韌
        1.3.2 纖維補(bǔ)強(qiáng)增韌
        1.3.3 晶須補(bǔ)強(qiáng)增韌
        1.3.4 SiC納米線補(bǔ)強(qiáng)增韌
    1.4 課題研究意義、目的與內(nèi)容
        1.4.1 課題研究的意義與目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)及測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 樣品制備
    2.4 測試方法
        2.4.1 密度測試
        2.4.2 硬度測試
        2.4.3 物相分析
        2.4.4 金相分析
        2.4.5 形貌分析
        2.4.6 彎曲強(qiáng)度測試
第三章 高性能反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷材料的制備
    3.1 引言
    3.2 素坯碳密度的理論計(jì)算
    3.3 以炭黑、酚醛樹脂為碳源制備RBSC陶瓷材料
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)的制備
        3.3.2 素坯碳密度對燒結(jié)體密度的影響
        3.3.3 素坯碳密度對燒結(jié)體力學(xué)性能的影響
        3.3.4 素坯碳密度對燒結(jié)體顯微結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.5 小結(jié)
    3.4 以酚醛樹脂為包覆碳源制備RBSC陶瓷材料
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)的制備
        3.4.2 素坯碳密度對燒結(jié)體密度的影響
        3.4.3 素坯碳密度對燒結(jié)體力學(xué)性能的影響
        3.4.4 素坯碳密度對燒結(jié)體顯微結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.5 小結(jié)
    3.5 總結(jié)
第四章 SiC納米線增強(qiáng)反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷材料
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)的制備
    4.3 SiC納米線在陶瓷基體的分散
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
nw/SiC陶瓷復(fù)合材料的密度與相組成">        4.4.1 SiC_nw/SiC陶瓷復(fù)合材料的密度與相組成
nw/SiC陶瓷復(fù)合材料的力學(xué)性能">        4.4.2 SiC_nw/SiC陶瓷復(fù)合材料的力學(xué)性能
        4.4.3 SiC納米線的補(bǔ)強(qiáng)增韌機(jī)理
    4.5 總結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]防彈裝甲中的陶瓷材料[J]. 吳燕平,燕青芝.  兵器材料科學(xué)與工程. 2017(04)
[2]反應(yīng)燒結(jié)工藝對碳化硅陶瓷微結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 翟彥霞,李兆敏,孫海濱,張玉軍.  硅酸鹽通報(bào). 2017(02)
[3]成型壓力對反應(yīng)燒結(jié)碳化硅顯微結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 楊新領(lǐng),章瀟,賈馬龍,李芳妮.  材料導(dǎo)報(bào). 2015(S2)
[4]碳化硅陶瓷膜有望產(chǎn)業(yè)化[J]. 陳傳武.  化工管理. 2015(10)
[5]國外空間反射鏡材料及應(yīng)用分析[J]. 劉韜,周一鳴,江月松.  航天返回與遙感. 2013(05)
[6]微米碳化硅晶須在水介質(zhì)中的分散行為[J]. 楊輝,張玲潔,郭興忠,朱林,沈建超.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[7]反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷的研究進(jìn)展[J]. 張秀芳,曹順華,鄒仕民,李文超,謝繼峰.  粉末冶金工業(yè). 2008(05)
[8]連續(xù)纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略探討[J]. 張立同,成來飛.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2007(02)
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[10]短纖維增強(qiáng)硅酸鹽陶瓷材料的研究[J]. 任強(qiáng),武秀蘭.  陶瓷科學(xué)與藝術(shù). 2004(03)

博士論文
[1]反應(yīng)燒結(jié)碳化硼復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的研究[D]. 張翠萍.東北大學(xué) 2014
[2]短纖維增強(qiáng)反應(yīng)燒結(jié)碳化硅的制備與性能研究[D]. 李雙.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]顆粒、晶須強(qiáng)韌化碳化硅陶瓷及在密封環(huán)中的應(yīng)用[D]. 張玲潔.浙江大學(xué) 2012
[4]高性能反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷材料制備及其性能研究[D]. 鄧明進(jìn).武漢理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]納米TiN/SiCw增強(qiáng)碳化硅陶瓷的制備[D]. 朱瀟怡.浙江大學(xué) 2011



本文編號：3098151