三元層狀（MAX相）陶瓷具有很多顯著的特點(diǎn),其具有較低的硬度和密度、較高的模量以及優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能、另外其還具有一定的抗損傷容限性、優(yōu)良的高溫抗氧化性能和抗熱沖擊性等,并且MAX陶瓷還有一定的可機(jī)械加工性。但相比其他種類陶瓷,較低的強(qiáng)度限制了其工程應(yīng)用范圍,本文利用SiC作為增強(qiáng)相,采用第二相增強(qiáng)的方法制備了一系列復(fù)合材料,探究物相組成對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能的影響規(guī)律。本課題將不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0、9 wt.%、15 wt.%、20 wt.%）SiC粉體與Ti₃AlC₂粉體混合球磨,利用熱壓燒結(jié)制備得到了一系列復(fù)合材料。對(duì)材料的物相組成進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)SiC與Ti₃AlC₂在熱壓燒結(jié)過(guò)程中會(huì)發(fā)生反應(yīng),添加SiC后的復(fù)合材料由Ti3SiC2、Ti C和SiC（過(guò)量配比）三相組成。復(fù)合材料致密度均大于96%,但當(dāng)SiC添加量達(dá)到20 wt.%時(shí),由于未參與反應(yīng)的SiC量增加和復(fù)合材料內(nèi)部氣孔增多,導(dǎo)致復(fù)合材料的密度和致密度發(fā)生明顯下降。受高模量與高硬度的添加相影響,復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和硬度相比Ti... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 MAX相陶瓷的強(qiáng)化研究
        1.2.2 SiC增強(qiáng)MAX相陶瓷
        1.2.3 MAX相陶瓷的摩擦學(xué)研究
        1.2.4 MAX相陶瓷的制備方法
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及研究方法
    2.1 引言
    2.2 試驗(yàn)原材料
    2.3 試驗(yàn)材料制備
        2.3.1 Ti_3AlC_2陶瓷的制備
        2.3.2 復(fù)合陶瓷材料的制備
    2.4 材料的組織結(jié)構(gòu)分析
        2.4.1 X射線衍射分析
        2.4.2 拉曼光譜分析
        2.4.3 掃描電鏡分析
    2.5 材料的性能測(cè)試
        2.5.1 材料的密度和致密度
        2.5.2 彎曲強(qiáng)度測(cè)試
        2.5.3 斷裂韌性測(cè)試
        2.5.4 維氏硬度測(cè)試
    2.6 摩擦磨損試驗(yàn)
        2.6.1 摩擦系數(shù)
        2.6.2 磨損率
        2.6.3 摩擦副接觸應(yīng)力
第3章 本文復(fù)合材料物相分析與性能表征
    3.1 引言
    3.2 物相與微觀組織形貌分析
        3.2.1 XRD物相分析
        3.2.2 微觀組織形貌
    3.3 材料性能表征
        3.3.1 密度及致密度
        3.3.2 彎曲強(qiáng)度
        3.3.3 斷裂韌性
        3.3.4 維氏硬度
    3.4 本章小結(jié)
第4章 本文復(fù)合材料與低碳鋼的摩擦學(xué)研究
    4.1 引言
    4.2 摩擦磨損特性
    4.3 磨損表面形貌與物相組成分析
        4.3.1 未添加SiC的材料
        4.3.2 添加9wt.%SiC的復(fù)合材料
        4.3.3 添加15wt.%SiC的復(fù)合材料
        4.3.4 添加20wt.%SiC的復(fù)合材料
        4.3.5 復(fù)合材料耐磨性增強(qiáng)機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第5章 本文復(fù)合材料與SiC的摩擦學(xué)研究
    5.1 引言
    5.2 摩擦磨損特性
    5.3 磨損表面形貌與物相組成分析
        5.3.1 未添加SiC的材料
        5.3.2 添加9wt.%SiC的復(fù)合材料
        5.3.3 添加15wt.%SiC的復(fù)合材料
        5.3.4 添加20wt.%SiC的復(fù)合材料
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MAX相陶瓷摩擦學(xué)研究進(jìn)展[J]. 王帥,楊軍.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]不同配副下ZrB2-SiC復(fù)相陶瓷的摩擦學(xué)性能[J]. 海萬(wàn)秀,陳浩,呂晉軍,劉利盟,江涌,陳宇紅,吳瀾爾.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]三元層狀可加工導(dǎo)電MAX相陶瓷研究進(jìn)展[J]. 李建華,張超,王曉輝.  現(xiàn)代技術(shù)陶瓷. 2017(01)
[4]磨盤(pán)材料和溫度對(duì)TC11合金磨損行為的影響[J]. 王蘭,王樹(shù)奇,丁紅燕,劉愛(ài)輝.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]Ti3AlC2/Al復(fù)合材料的制備及性能[J]. 劉可心.  兵器材料科學(xué)與工程. 2014(06)
[6]MAX相陶瓷的制備、結(jié)構(gòu)、性能及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭麗雅,周延春,馮志海.  宇航材料工藝. 2013(06)
[7]熔鹽法合成Ti3SiC2粉體[J]. 郭學(xué),楊世源,高龍,錢(qián)斌,史勝斌.  中國(guó)陶瓷. 2013(03)
[8]乙醇潤(rùn)滑下Ti3AlC2的摩擦磨損性能[J]. 江鳳,任書(shū)芳,孟軍虎,呂晉軍.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[9]Ti3AlC2材料的制備及其高溫抗氧化性能研究[J]. 趙卓玲,馮小明,艾桃桃.  硅酸鹽通報(bào). 2011(01)
[10]Ti3AlC2自蔓延高溫合成中組織分析[J]. 陳秀娟,吳明亮,張全文,馬淑芬,王思謙.  粉末冶金技術(shù). 2010(02)



本文編號(hào)：3645838