本文首先探索配制穩(wěn)定且流動性好的SiBCN（Zr）陶瓷漿料的工藝參數(shù),接著采用冰模板成型-無壓燒結(jié)的工藝方法制備得到不同冷凍溫度以及不同初始固相含量的SiBCN（Zr）梯度多孔陶瓷,研究了冷凍溫度以固相含量對SiBCN（Zr）多孔陶瓷的孔結(jié)構(gòu)、孔隙率及力學性能的影響。并進一步優(yōu)化冷凍及燒結(jié)工藝參數(shù),制備出具有梯度孔結(jié)構(gòu)、力學性能較好的SiBCN（Zr）多孔陶瓷。以SiBCN多孔陶瓷為預制體,采用無壓浸滲工藝制備了Cu/SiBCN雙連續(xù)復合材料,研究了固相含量對復合材料的組織結(jié)構(gòu)及力學性能的影響,并分析了金屬-陶瓷的界面結(jié)合狀況。優(yōu)選綜合性能最佳的Cu/SiBCN雙連續(xù)復合材料進行燒蝕試驗,分析了復合材料的燒蝕行為及機理。通過機械合金化方法制備的SiBCN及SiBCNZr非晶粉體原料得到充分細化并實現(xiàn)非晶化。通過測試SiBCN及SiBCNZr漿料的沉降速率、粘度及Zeta電位,確定了能夠保證兩種陶瓷漿料穩(wěn)定性、流動性俱佳的工藝參數(shù):SiBCN與SiBCNZr漿料的分散劑PAA含量分別為0.3 wt.%和1.5 wt.%,兩種漿料的pH值分別為7和10左右。通過冰模法-無壓燒結(jié)制備的不同冷... 

【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

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

尖銳鼻錐與環(huán)境熱量傳遞示意圖

過調(diào)整轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速比控制，其能量輸出可調(diào)性使其可以較精確地合成多種金化合物。材料在球磨介質(zhì)的機械作用下，反復產(chǎn)生冷焊合及粉碎過程，最后成徑均勻的超細粉末，通過此方法可以制備出非晶態(tài)，過飽和固溶體等亞穩(wěn)態(tài)物ang[11]等人于 2007 年采用硅粉、石墨粉和 h-BN 粉為原料利用機械合金化法制-B-C-N 粉末并通過熱壓燒結(jié)獲得了 Si-B-C-N 陶瓷。其工藝程如圖 1-2 所示。

當球料比大于或等于 20:1 時，制備的粉末能實現(xiàn)較好的非晶化，如圖1-3 (a)。機械合金化法制備的非晶態(tài)粉末在熱壓燒結(jié)時都會發(fā)生不同程度結(jié)晶，XRD 衍射結(jié)果見圖 1-3 (b)，隨燒結(jié)溫度升高 β-SiC 與 -SiC 的衍射峰陸續(xù)出現(xiàn)，當燒結(jié)溫度為 1800℃和 1900℃時，材料的物相保持穩(wěn)定，主要由 -SiC、β-SiC 和BN(C)構(gòu)成。在張鵬飛[26]指出在 1900℃/80 MPa/30 min/8 bar N2條件下的熱壓燒結(jié)過程中，非晶態(tài) 2Si-B-3C-N 粉末的起始晶化溫度約為 1485℃，得到的 SiBCN 陶瓷由分布均勻的等軸狀 β-SiC、 -SiC 和 BN(C)構(gòu)成，具有相對較高的致密度、彎曲強度和斷裂韌性，熱壓燒結(jié)制備的 2Si-B-3C-N 復相陶瓷具有優(yōu)異的高溫組織穩(wěn)定性。圖 1-3 (a) 采用不同球料質(zhì)量比所制備 2Si-B-3C-N 粉末的 XRD 譜；(b) Si-B-C-N

【參考文獻】：
期刊論文
[1]自發(fā)汗冷卻材料的研究現(xiàn)狀[J]. 王力,張保紅,林冰濤,唐亮亮,鄺用庚.  宇航材料工藝. 2013(03)
[2]用冰模板法制備羥基磷灰石多孔陶瓷[J]. 張妍,周科朝,張曉泳,張斗.  材料研究學報. 2011(03)
[3]新型SiC/SiBCN復合陶瓷的析晶性能[J]. 于濤,李亞靜,李松,張躍.  人工晶體學報. 2010(06)
[4]Gr/Al防熱材料的傳熱特性[J]. 武高輝,劉祥,陳蘇,武練梅,白雪.  宇航材料工藝. 2010(01)
[5]TiC/Cu金屬陶瓷復合材料的研究[J]. 王鐵軍,熊寧,秦思貴,劉國輝.  兵器材料科學與工程. 2006(05)
[6]熱防護用發(fā)汗冷卻技術(shù)的研究進展（Ⅰ）──冷卻方式分類、發(fā)汗冷卻材料及其基本理論模型[J]. 洪長青,張幸紅,韓杰才,張賀新.  宇航材料工藝. 2005(06)

博士論文
[1]機械合金化2Si-B-3C-N陶瓷的熱壓燒結(jié)行為與高溫性能研究[D]. 張鵬飛.哈爾濱工業(yè)大學 2013

碩士論文
[1]Si-B-C-N-Zr機械合金化粉末及陶瓷的組織結(jié)構(gòu)與性能[D]. 胡成川.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]仿珍珠層結(jié)構(gòu)Al2O3/環(huán)氧樹脂復合材料制備與性能研究[D]. 張勝男.哈爾濱工業(yè)大學 2012



本文編號：3516204