碳化硅（SiC）陶瓷作為一種極為重要的先進(jìn)陶瓷,具有低密度（3.21g/cm³）、高硬度、高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱性、低熱膨脹系數(shù)、化學(xué)惰性、高抗氧化性和耐磨性等系列優(yōu)點(diǎn),已成為目前應(yīng)用在航空航天等領(lǐng)域最為重要的一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。然而與其他陶瓷材料一樣,碳化硅陶瓷最大的缺點(diǎn)是其內(nèi)在的脆性,這使得它在結(jié)構(gòu)部件中的使用受到極大的限制,在SiC陶瓷基體中引入第二相增強(qiáng)材料是一種改善其力學(xué)性能的常見方法,因此選擇合適的增強(qiáng)相是提高碳化硅陶瓷力學(xué)性能的關(guān)鍵。低維納米材料是指除三維體材料以外的二維,一維及零維材料,其中碳納米管（CNTs）、石墨烯納米片（GNSs）、碳化硅納米線（SiCNWs）等低維納米材料具有高強(qiáng)度,高模量等極佳的力學(xué)性能,是改善陶瓷脆性的理想增強(qiáng)相。本論文分別選擇碳納米管,石墨烯納米片和碳化硅納米線作為增強(qiáng)相,添加到SiC陶瓷基質(zhì)中,制備SiC陶瓷基復(fù)合材料,重點(diǎn)研究了碳化硅陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。研究結(jié)果表明,通過添加碳納米管,石墨烯納米片和碳化硅納米線等低維納米相,可以顯著提高SiC陶瓷的力學(xué)性能,為提升SiC陶瓷的可靠性探索了一種可行... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 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 碳化硅陶瓷
        1.2.1 碳化硅陶瓷結(jié)構(gòu)
        1.2.2 碳化硅陶瓷的燒結(jié)制備
        1.2.3 碳化硅陶瓷的性能及應(yīng)用
    1.3 碳化硅陶瓷復(fù)合材料
        1.3.1 碳化硅陶瓷復(fù)合材料強(qiáng)韌化研究進(jìn)展
        1.3.2 碳化硅陶瓷復(fù)合材料的強(qiáng)韌化機(jī)理
        1.3.3 碳化硅陶瓷復(fù)合材料的性能及應(yīng)用
    1.4 低維納米增強(qiáng)材料
        1.4.1 碳納米管
        1.4.2 石墨烯
        1.4.3 碳化硅納米線
    1.5 論文的研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗原料設(shè)備及其測試表征方法
    2.1 實驗主要試劑原料
    2.2 實驗主要儀器設(shè)備
    2.3 材料的表征
        2.3.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)
        2.3.2 透射電鏡(TEM)
        2.3.3 X射線衍射(XRD)
        2.3.4 拉曼光譜(Raman)
    2.4 材料的性能測試
        2.4.1 密度及相對密度
        2.4.2 MSP強(qiáng)度
        2.4.3 維氏硬度
        2.4.4 斷裂韌性
第三章 CNTs/SiC陶瓷復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 CNTs/SiC陶瓷復(fù)合材料的制備
        3.2.1 CNTs的酸處理
        3.2.2 SiC粉體的表面改性
        3.2.3 CNTs/SiC陶瓷復(fù)合材料粉體的制備
        3.2.4 CNTs/SiC陶瓷復(fù)合材料塊體的制備
    3.3 CNTs/SiC陶瓷復(fù)合材料的力學(xué)性能測試
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 混酸處理過后的CNTs的分析
        3.4.2 改性SiC粉體的分析
        3.4.3 CNTs/SiC復(fù)合粉體的微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.4.4 CNTs/SiC陶瓷復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 GNSs/SiC陶瓷復(fù)合材料的制備與力學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 GNSs/SiC陶瓷復(fù)合材料的制備
        4.2.1 石墨烯納米片的制備
        4.2.2 GNSs/SiC陶瓷復(fù)合材料粉體的制備
        4.2.3 GNSs/SiC陶瓷復(fù)合材料塊體的制備
    4.3 GNSs/SiC陶瓷復(fù)合材料的力學(xué)性能測試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 石墨烯納米片的分析
        4.4.2 GNSs/SiC陶瓷復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 SiCNWs/SiC陶瓷復(fù)合材料的制備與力學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 SiCNWs/SiC陶瓷復(fù)合材料的制備
        5.2.1 SiCNWs/SiC陶瓷復(fù)合材料粉體的制備
        5.2.2 SiCNWs/SiC陶瓷復(fù)合材料的制備
    5.3 SiCNWs/SiC陶瓷復(fù)合材料的力學(xué)性能測試
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 SiCNWs/SiC陶瓷復(fù)合材料的XRD與相對密度分析
        5.4.2 SiCNWs/SiC陶瓷復(fù)合材料的力學(xué)性能分析
        5.4.3 SiCNWs/SiC陶瓷復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和強(qiáng)韌機(jī)理
    5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3179261