SiC基復(fù)合材料被認(rèn)為是下一代燃?xì)廨啓C(jī)葉片的理想材料。為了防止SiC基復(fù)合材料在快速燃燒環(huán)境中的衰退,研究者開發(fā)了環(huán)境障礙涂層（EBCs）。然而即使是尖端的大氣等離子噴涂技術(shù)也無法幫助涂層完全避免在服役過程中產(chǎn)生裂紋。如果能實(shí)現(xiàn)涂層的裂紋自愈合,將是EBCs發(fā)展的一個(gè)突破。因此本文決定在EBC的面層候選材料Yb₂Si₂O7中加入不同體積比（10vol.%、15vol.%、20vol.%）的自愈合顆粒MoSi₂,從而制備Yb₂Si₂O₇/MoSi₂復(fù)相陶瓷。同時(shí)傳統(tǒng)陶瓷材料性能研究主要依賴于宏觀尺度的測試和微觀組織特征的定性分析,而缺乏對其微觀力學(xué)性能的直接研究。因此本文決定對Yb₂Si₂O₇/MoSi₂復(fù)相陶瓷的微力學(xué)行為進(jìn)行研究。Yb₂O₃+2.4SiO₂在1500℃下煅燒4h后可... 

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

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 環(huán)境障涂層的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 環(huán)境障涂層的發(fā)展要求
        1.2.2 環(huán)境障涂層的發(fā)展歷程
    1.3 稀土硅酸鹽的研究
        1.3.1 稀土單硅酸鹽及其性能
        1.3.2 稀土雙硅酸鹽及其性能
    1.4 環(huán)境障涂層的抗高溫腐蝕研究
        1.4.1 抗水氧腐蝕研究
        1.4.2 抗CMAS腐蝕研究
    1.5 自愈合材料的研究
    1.6 陶瓷材料的微力學(xué)及斷裂行為
    1.7 主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)制備工藝
        2.2.1 Yb_2Si_2O_7粉體的制備
        2.2.2 Yb_2Si_2O_7-MoSi_2粉體的制備
        2.2.3 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷組分設(shè)計(jì)
        2.2.4 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷制備工藝
    2.3 材料的組織結(jié)構(gòu)分析
        2.3.1 相對致密度測定
        2.3.2 噴霧干燥
        2.3.3 掃描電鏡(SEM)及成分分析
    2.4 熱物理性能分析
        2.4.1 熱膨脹系數(shù)測試
        2.4.2 熱導(dǎo)率測試
    2.5 有限元模擬方法
    2.6 第一性原理計(jì)算方法
第3章 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷的制備及組織結(jié)構(gòu)
    3.1 Yb_2Si_2O_7粉體的固相合成工藝設(shè)計(jì)
    3.2 煅燒參數(shù)對固相合成反應(yīng)的影響
        3.2.1 煅燒溫度對Yb_2Si_2O_7固相合成反應(yīng)的影響
        3.2.2 煅燒時(shí)間對Yb_2Si_2O_7固相合成反應(yīng)的影響
        3.2.3 SiO_2 含量對Yb_2Si_2O_7 固相合成反應(yīng)的影響
    3.3 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷的組織結(jié)構(gòu)
        3.3.1 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷的物相分析
        3.3.2 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷的組織形貌
    3.4 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷的致密度
    3.5 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷的熱物理性能
    3.6 本章小結(jié)
第4章 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷的性能預(yù)測
    4.1 性能預(yù)測的理論基礎(chǔ)
        4.1.1 第一性能原理
        4.1.2 晶格熱導(dǎo)率的估算模型
        4.1.3 楊氏模量的計(jì)算
        4.1.4 德拜溫度和晶格熱導(dǎo)率的計(jì)算
    4.2 性能預(yù)測結(jié)果
        4.2.1 平衡晶體結(jié)構(gòu)
        4.2.2 彈性性質(zhì)
        4.2.3 德拜溫度和最小晶格熱導(dǎo)率
    4.3 熱壓燒結(jié)冷卻后塊體熱應(yīng)力預(yù)測
    4.4 第二相顆粒燒結(jié)后熱失配應(yīng)力的計(jì)算
    4.5 第二相顆粒氧化后熱失配應(yīng)力的計(jì)算
    4.6 本章小結(jié)
第5章 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷單軸壓縮及微觀斷裂行為研究
    5.1 彈塑性模型構(gòu)建法則
    5.2 組織取向?qū)?yīng)力應(yīng)變狀態(tài)影響
    5.3 特定組織特征的單向壓縮模型
        5.3.1 存在第二相MoSi_2的單向壓縮模型
        5.3.2 存在氣孔的單向壓縮模型
    5.4 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷微觀斷裂行為研究
        5.4.1 微觀斷裂模型構(gòu)建及原理
        5.4.2 Yb_2Si_2O_7/MoSi_2 復(fù)相陶瓷微懸臂梁模型
        5.4.3 裂紋位置對應(yīng)力狀態(tài)的影響
    5.5 裂紋狀態(tài)對裂紋尖端應(yīng)力場的影響
        5.5.1 裂紋張開角度的影響
        5.5.2 裂紋深度的影響
        5.5.3 裂紋尖端曲率半徑的影響
    5.6 裂紋擴(kuò)展路徑模擬
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3514696