金屬及高溫合金的純度是保證材料性能的一項(xiàng)重要指標(biāo),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(guān)鍵因素。傳統(tǒng)坩堝材料如石墨坩堝會(huì)由于具有耐高溫、抗熱震性能好、易加工以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于熔煉鈾和鈾合金領(lǐng)域。但由于鈾和鈾合金具有很高的反應(yīng)活性,很容易在高溫下與石墨和CO反應(yīng)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(diǎn)超過(guò)3000℃。過(guò)渡金屬與碳原子間的強(qiáng)共價(jià)鍵使它們具有高硬度、剛度和熔點(diǎn)。強(qiáng)的共價(jià)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(jié)致密,成型、加工困難。本文將過(guò)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(fù)合粉體,然后熱壓燒結(jié)制備固溶體陶瓷,利用過(guò)渡金屬碳化物之間的固溶性促進(jìn)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(duì)其組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)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%。（... 

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【學(xué)位級(jí)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(zhì)
        1.2.2 TaC基固溶體陶瓷的制備
    1.3 熔融金屬侵蝕機(jī)制
        1.3.1 熔煉高反應(yīng)活性金屬用坩堝材料研究現(xiàn)狀
        1.3.2 熔融金屬侵蝕陶瓷的機(jī)制
        1.3.3 抗侵蝕性能的測(cè)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(xué)與第一性原理計(jì)算在陶瓷設(shè)計(jì)與制備方面的應(yīng)用
    1.4 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡(jiǎn)析
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 材料體系設(shè)計(jì)
    2.2 試驗(yàn)用原材料及制備工藝
    2.3 組織結(jié)構(gòu)分析
    2.4 力學(xué)性能測(cè)試
    2.5 潤(rùn)濕角測(cè)量
    2.6 抗侵蝕性能測(cè)試
第3章 TaC基固溶體陶瓷的組織結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及元素分析
    3.5 力學(xué)性能
    3.6 CASTEP計(jì)算表面能
    3.7 本章小結(jié)
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(xué)平衡的計(jì)算
    4.3 潤(rùn)濕行為
    4.4 滲碳金屬鉭的侵蝕動(dòng)力學(xué)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(duì)碳化物的侵蝕機(jī)制
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3164312