本文以氮化硼納米管（BNNTs）為添加相制備BNNTs/Si3N4復(fù)合陶瓷試樣及渦輪轉(zhuǎn)子,對(duì)其力學(xué)性能及熱力耦合性能進(jìn)行分析研究。（1）以陶瓷材料的抗熱震理論為基礎(chǔ),建立了BNNTs/Si3N4復(fù)合陶瓷的抗熱震理論模型,得到了其力學(xué)性能及抗熱震性能隨氣孔率及溫度的變化關(guān)系。氣孔率越大、溫度越高,復(fù)合陶瓷的彈性模量、抗彎強(qiáng)度及抗熱震性能均逐漸降低;（2）以模板法為基礎(chǔ),以Na BH4為硼源,以NH4Cl為氮源,利用單壁碳納米管（CNTs）為模板在自制的不銹鋼高壓反應(yīng)釜中制備合成了BNNTs。對(duì)其表征分析表明,BNNTs具有較高的純度及良好的結(jié)晶性能,納米管的直徑約25 nm,長(zhǎng)度約0.5-2um,表面光滑,有明顯的中空管狀結(jié)構(gòu),長(zhǎng)度較長(zhǎng),壁厚較薄且分布均勻,包覆效果良好。對(duì)其制備機(jī)理的分析表明,BNNTs良好的繼承了CNTs的管狀結(jié)構(gòu)。該方法工藝過程簡(jiǎn)單、合成溫度低,是一種高效的、高產(chǎn)率的BNNTs的制備方法,能夠滿足材料制備的需要。（3）利用真空熱壓燒結(jié)法制備了BNNTs/Si3N4復(fù)合陶瓷試樣及渦輪轉(zhuǎn)子。對(duì)其力學(xué)性能的測(cè)試分析表明,BNNTs/Si3N4復(fù)合陶瓷具有較高的相對(duì)密度及抗... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 Si_3N_4陶瓷概述
        1.2.1 Si_3N_4晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 Si_3N_4陶瓷的性能
        1.2.3 Si_3N_4陶瓷的制備
        1.2.4 Si_3N_4陶瓷的應(yīng)用
    1.3 BNNTs概述
        1.3.1 BNNTs的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 BNNTs的性能
        1.3.3 BNNTs的制備
        1.3.4 BNNTs的應(yīng)用
    1.4 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓器概述
        1.4.1 傳統(tǒng)增壓器應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.2 陶瓷增壓器應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究的意義和目的
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究目的
    1.6 本課題研究的內(nèi)容和方法
        1.6.1 研究?jī)?nèi)容
        1.6.2 研究方法
第二章 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合材料抗熱震數(shù)學(xué)模型的建立
    2.1 陶瓷材料抗熱震理論
        2.1.1 Kingery抗熱震斷裂理論
        2.1.2 Hasselman抗熱震損傷理論
    2.2 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷抗熱震性能
        2.2.1 BNNTs/Si_3N_4第一抗熱震因子R與氣孔率P的關(guān)系
        2.2.2 BNNTs/Si_3N_4第二抗熱震因子R' 與溫度T的關(guān)系
    2.3 本章小結(jié)
第三章 單壁碳納米管模板法制備BNNTs
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)原材料
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.3.3 組織結(jié)構(gòu)性能表征
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    3.5 BNNTs合成機(jī)理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷試樣及渦輪制備與力學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)原材料
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.3.3 力學(xué)性能測(cè)試
        4.3.4 物相及顯微結(jié)構(gòu)表征
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.4.1 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷燒結(jié)機(jī)理
        4.4.2 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷試樣力學(xué)性能
        4.4.3 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷試樣的物相及微觀形貌
    4.5 本章小結(jié)
第五章 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷試樣及渦輪抗熱震性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    5.3 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.1 抗熱震性能測(cè)試
        5.3.2 物相及顯微結(jié)構(gòu)表征
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.4.1 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷試樣的抗熱震性能
        5.4.2 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷渦輪的抗熱震性能
    5.5 本章小結(jié)
第六章 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷渦輪轉(zhuǎn)子熱力耦合分析研究
    6.1 引言
    6.2 三維模型的建立
    6.3 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷渦輪轉(zhuǎn)子的力場(chǎng)分析
        6.3.1 網(wǎng)格劃分及參數(shù)設(shè)置
        6.3.2 結(jié)果分析
        6.3.3 擬合經(jīng)驗(yàn)公式
    6.4 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷渦輪轉(zhuǎn)子的熱場(chǎng)分析
        6.4.1 參數(shù)設(shè)置
        6.4.2 結(jié)果分析
        6.4.3 擬合經(jīng)驗(yàn)公式
    6.5 BNNTs/Si_3N_4復(fù)合陶瓷渦輪轉(zhuǎn)子的熱力耦合分析
        6.5.1 參數(shù)設(shè)置
        6.5.2 結(jié)果分析
        6.5.3 擬合經(jīng)驗(yàn)公式
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3643626