金屬及高溫合金的純度是保證材料性能的一項重要指標,因此熔煉坩堝的選材也就成為了影響金屬及高溫合金純度的關鍵因素。傳統(tǒng)坩堝材料如石墨坩堝會由于具有耐高溫、抗熱震性能好、易加工以及價格低廉等優(yōu)點,廣泛的應用于熔煉鈾和鈾合金領域。但由于鈾和鈾合金具有很高的反應活性,很容易在高溫下與石墨和CO反應而引起碳污染。超高溫陶瓷如碳化鈦、碳化鋯、碳化鉿、碳化釩、碳化鈮、碳化鉭等金屬元素在第IVB、VB和VIB族的碳化物陶瓷,熔點超過3000℃。過渡金屬與碳原子間的強共價鍵使它們具有高硬度、剛度和熔點。強的共價鍵和一定程度的金屬鍵使得這些陶瓷有能力在極端條件下服役。但是,這也使得這些陶瓷難以燒結致密,成型、加工困難。本文將過渡金屬氧化物粉體和碳源混合煅燒可以制備氧含量低、粒徑小的碳化物復合粉體,然后熱壓燒結制備固溶體陶瓷,利用過渡金屬碳化物之間的固溶性促進致密化。制得了致密度在98%以上的Ta C基固溶體陶瓷,并探討了第二組元種類對其組織結構和力學性能的影響。在制得的（Ta5Ti）C6、（Ta5Zr）C6、（Ta5Nb）C6和（Ta5Cr）C6四種陶瓷中,（Ta5Cr）C6的致密度最高,為99.5%。（... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 TaC基固溶體陶瓷
        1.2.1 TaC的基本性質
        1.2.2 TaC基固溶體陶瓷的制備
    1.3 熔融金屬侵蝕機制
        1.3.1 熔煉高反應活性金屬用坩堝材料研究現狀
        1.3.2 熔融金屬侵蝕陶瓷的機制
        1.3.3 抗侵蝕性能的測試方法
        1.3.4 抗侵蝕性能的表征方法及局限性
        1.3.5 熱力學與第一性原理計算在陶瓷設計與制備方面的應用
    1.4 國內外文獻綜述的簡析
    1.5 主要研究內容
第2章 實驗材料與研究方法
    2.1 材料體系設計
    2.2 試驗用原材料及制備工藝
    2.3 組織結構分析
    2.4 力學性能測試
    2.5 潤濕角測量
    2.6 抗侵蝕性能測試
第3章 TaC基固溶體陶瓷的組織結構及性能研究
    3.1 引言
    3.2 碳熱還原后粉體物相分析和微觀形貌
    3.3 固溶體陶瓷XRD分析
    3.4 微觀組織結構及元素分析
    3.5 力學性能
    3.6 CASTEP計算表面能
    3.7 本章小結
第4章 TaC基固溶體陶瓷的耐鈰侵蝕行為
    4.1 引言
    4.2 熱力學平衡的計算
    4.3 潤濕行為
    4.4 滲碳金屬鉭的侵蝕動力學研究
    4.5 侵蝕后表面微觀形貌和表面元素分析
    4.6 熔融鈰對碳化物的侵蝕機制
    4.7 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3164312