Mg、Al合金化MoSi 2 的制備與強(qiáng)韌化
發(fā)布時(shí)間:2022-04-23 11:21
由于具有高熔點(diǎn)、適中的密度和極好的高溫抗氧化性等特點(diǎn),MoSi2成為高溫應(yīng)用的潛在候選材料,然而,其室溫下的低斷裂韌性(2-2.5MPam1/2)和低抗彎強(qiáng)度(200-250MPa)限制了它的應(yīng)用。本文以Mg、Al協(xié)同合金化MoSi2為思路,利用自蔓延高溫合成技術(shù)制備Mo[Si0.9(AlxMg0.1-x)]2復(fù)合粉體,采用真空熱壓燒結(jié)制備致密MoSi2復(fù)合陶瓷材料,然后通過不同工藝退火處理,并對(duì)其物相組成和力學(xué)性能進(jìn)行研究。以Mg、Al、Mo和Si粉為實(shí)驗(yàn)原料,利用自蔓延高溫合成方法成功制備了Mo[Si0.9(AlxMg0.1-x)]2復(fù)合粉體,其中x代表Al粉的摩爾含量,分別取0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10。結(jié)果表明:隨著Mg含量的增加,合成產(chǎn)物的膨脹程度增大,合成產(chǎn)物顆粒變小,晶粒細(xì)化,物相中有單質(zhì)...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 MoSi_2的結(jié)構(gòu)和特性
1.1.1 MoSi_2晶體結(jié)構(gòu)
1.1.2 MoSi_2的基本特性
1.2 MoSi_2材料的應(yīng)用及現(xiàn)狀
1.2.1 電熱材料
1.2.2 高溫結(jié)構(gòu)材料
1.2.3 其他材料
1.3 MoSi_2材料的強(qiáng)韌化
1.3.1 Al合金化MoSi_2
1.3.2 Mg合金化MoSi_2
1.3.3 多元合金化MoSi_2
1.4 MoSi_2結(jié)構(gòu)陶瓷的退火處理
1.5 研究內(nèi)容和意義
2 實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與成分設(shè)計(jì)
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.3 技術(shù)流程
2.4 樣品表征
2.4.1 物相分析
2.4.2 形貌分析
2.5 性能測試
2.5.1 致密度
2.5.2 顯微硬度
2.5.3 斷裂韌性
3 Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2的自蔓延高溫合成
3.1 實(shí)驗(yàn)方法與工藝
3.1.1 樣品的制備
3.1.2 自蔓延高溫合成Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(1-x))]_2樣品
3.2 自蔓延高溫合成產(chǎn)物形貌分析
3.2.1 自蔓延高溫合成產(chǎn)物宏觀形貌分析
3.2.2 自蔓延高溫合成產(chǎn)物微觀形貌分析
3.3 自蔓延高溫合成產(chǎn)物物相分析
3.4 本章小結(jié)
4 熱壓燒結(jié)Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2組織與力學(xué)性能研究
4.1 實(shí)驗(yàn)方法與工藝
4.2 Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2陶瓷物相結(jié)構(gòu)分析
4.3 Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2陶瓷致密度與力學(xué)性能討論
4.3.1 致密度分析
4.3.2 硬度分析
4.3.3 斷裂韌性分析
4.4 Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2陶瓷顯微結(jié)構(gòu)分析
4.5 本章小結(jié)
5 不同退火溫度處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷組織與力學(xué)性能研究
5.1 實(shí)驗(yàn)方法與工藝
5.2 不同溫度退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷物相分析
5.3 不同溫度退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷致密度和力學(xué)性能討論
5.3.1 致密度分析
5.3.2 硬度分析
5.3.3 斷裂韌性分析
5.4 不同溫度退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷顯微結(jié)構(gòu)分析
5.5 本章小結(jié)
6 不同退火保溫時(shí)間處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷組織與力學(xué)性能研究
6.1 不同保溫時(shí)間退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷物相分析
6.2 不同保溫時(shí)間退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷致密度和力學(xué)性能討論
6.2.1 致密度分析
6.2.2 硬度分析
6.2.3 斷裂韌性分析
6.3 不同保溫時(shí)間退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷顯微結(jié)構(gòu)分析
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超音速等離子噴涂ZrO2-MoSi2涂層的組織及耐磨性能[J]. 牛永輝,楊軍,朱浪濤,楊建鋒,白宇. 金屬熱處理. 2015(08)
[2]鉬及其化合物的最新用途[J]. 馮鵬發(fā),黨曉明,胡林,趙虎,王娜,張常樂,陳二雷. 中國鉬業(yè). 2015(01)
[3]Mg微合金化對(duì)MoSi2價(jià)電子結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 馮培忠,劉偉生,王曉虹,強(qiáng)穎懷,劉炯天. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(09)
[4]自蔓延高溫合成法制備MgSiN2粉體[J]. 彭桂花,馮玉芝,梁振華,李慶余,王紅強(qiáng),李文蘭. 桂林工學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(04)
[5]合金化和熱處理對(duì)難熔金屬硅化物基合金組織和性能影響的研究現(xiàn)狀[J]. 賈麗娜,郭喜平. 稀有金屬材料與工程. 2007(07)
[6]Kanthal MoSi2發(fā)熱元件的組織結(jié)構(gòu)和性能[J]. 馮培忠,王曉虹,杜學(xué)麗,曲選輝. 耐火材料. 2006(02)
[7]SHS-熔鑄工藝制備MoSi2-Fe原位復(fù)合材料的研究[J]. 王世鑫,嚴(yán)有為. 特種鑄造及有色合金. 2006(01)
[8]熱處理對(duì)(Mo0.85Nb0.15)Si2單晶顯微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 楊海波,李偉,單愛黨,吳建生. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2005(01)
[9]MoSi2復(fù)合材料斷裂韌性的測量及評(píng)價(jià)[J]. 劉伯威,樊毅,張金生,潘進(jìn). 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2001(05)
[10]陶瓷基復(fù)合材料的高溫應(yīng)用[J]. 徐海江. 飛航導(dǎo)彈. 1998(06)
碩士論文
[1]二硅化鉬材料熱力學(xué)性質(zhì)的理論與應(yīng)用研究[D]. 韓曉東.景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué) 2016
[2]MoSi2/Al2O3復(fù)合材料燃燒合成與組織性能研究[D]. 王建棟.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[3]MoSi2基復(fù)合發(fā)熱元件制備及其高溫性能研究[D]. 荊志新.西北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3647074
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 MoSi_2的結(jié)構(gòu)和特性
1.1.1 MoSi_2晶體結(jié)構(gòu)
1.1.2 MoSi_2的基本特性
1.2 MoSi_2材料的應(yīng)用及現(xiàn)狀
1.2.1 電熱材料
1.2.2 高溫結(jié)構(gòu)材料
1.2.3 其他材料
1.3 MoSi_2材料的強(qiáng)韌化
1.3.1 Al合金化MoSi_2
1.3.2 Mg合金化MoSi_2
1.3.3 多元合金化MoSi_2
1.4 MoSi_2結(jié)構(gòu)陶瓷的退火處理
1.5 研究內(nèi)容和意義
2 實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與成分設(shè)計(jì)
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.3 技術(shù)流程
2.4 樣品表征
2.4.1 物相分析
2.4.2 形貌分析
2.5 性能測試
2.5.1 致密度
2.5.2 顯微硬度
2.5.3 斷裂韌性
3 Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2的自蔓延高溫合成
3.1 實(shí)驗(yàn)方法與工藝
3.1.1 樣品的制備
3.1.2 自蔓延高溫合成Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(1-x))]_2樣品
3.2 自蔓延高溫合成產(chǎn)物形貌分析
3.2.1 自蔓延高溫合成產(chǎn)物宏觀形貌分析
3.2.2 自蔓延高溫合成產(chǎn)物微觀形貌分析
3.3 自蔓延高溫合成產(chǎn)物物相分析
3.4 本章小結(jié)
4 熱壓燒結(jié)Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2組織與力學(xué)性能研究
4.1 實(shí)驗(yàn)方法與工藝
4.2 Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2陶瓷物相結(jié)構(gòu)分析
4.3 Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2陶瓷致密度與力學(xué)性能討論
4.3.1 致密度分析
4.3.2 硬度分析
4.3.3 斷裂韌性分析
4.4 Mo[Si_(0.9)(Al_xMg_(0.1-x))]_2陶瓷顯微結(jié)構(gòu)分析
4.5 本章小結(jié)
5 不同退火溫度處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷組織與力學(xué)性能研究
5.1 實(shí)驗(yàn)方法與工藝
5.2 不同溫度退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷物相分析
5.3 不同溫度退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷致密度和力學(xué)性能討論
5.3.1 致密度分析
5.3.2 硬度分析
5.3.3 斷裂韌性分析
5.4 不同溫度退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷顯微結(jié)構(gòu)分析
5.5 本章小結(jié)
6 不同退火保溫時(shí)間處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷組織與力學(xué)性能研究
6.1 不同保溫時(shí)間退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷物相分析
6.2 不同保溫時(shí)間退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷致密度和力學(xué)性能討論
6.2.1 致密度分析
6.2.2 硬度分析
6.2.3 斷裂韌性分析
6.3 不同保溫時(shí)間退火處理Mo[Si_(0.9)(Al_(0.04)Mg_(0.06))]_2陶瓷顯微結(jié)構(gòu)分析
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超音速等離子噴涂ZrO2-MoSi2涂層的組織及耐磨性能[J]. 牛永輝,楊軍,朱浪濤,楊建鋒,白宇. 金屬熱處理. 2015(08)
[2]鉬及其化合物的最新用途[J]. 馮鵬發(fā),黨曉明,胡林,趙虎,王娜,張常樂,陳二雷. 中國鉬業(yè). 2015(01)
[3]Mg微合金化對(duì)MoSi2價(jià)電子結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 馮培忠,劉偉生,王曉虹,強(qiáng)穎懷,劉炯天. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(09)
[4]自蔓延高溫合成法制備MgSiN2粉體[J]. 彭桂花,馮玉芝,梁振華,李慶余,王紅強(qiáng),李文蘭. 桂林工學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(04)
[5]合金化和熱處理對(duì)難熔金屬硅化物基合金組織和性能影響的研究現(xiàn)狀[J]. 賈麗娜,郭喜平. 稀有金屬材料與工程. 2007(07)
[6]Kanthal MoSi2發(fā)熱元件的組織結(jié)構(gòu)和性能[J]. 馮培忠,王曉虹,杜學(xué)麗,曲選輝. 耐火材料. 2006(02)
[7]SHS-熔鑄工藝制備MoSi2-Fe原位復(fù)合材料的研究[J]. 王世鑫,嚴(yán)有為. 特種鑄造及有色合金. 2006(01)
[8]熱處理對(duì)(Mo0.85Nb0.15)Si2單晶顯微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 楊海波,李偉,單愛黨,吳建生. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2005(01)
[9]MoSi2復(fù)合材料斷裂韌性的測量及評(píng)價(jià)[J]. 劉伯威,樊毅,張金生,潘進(jìn). 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2001(05)
[10]陶瓷基復(fù)合材料的高溫應(yīng)用[J]. 徐海江. 飛航導(dǎo)彈. 1998(06)
碩士論文
[1]二硅化鉬材料熱力學(xué)性質(zhì)的理論與應(yīng)用研究[D]. 韓曉東.景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué) 2016
[2]MoSi2/Al2O3復(fù)合材料燃燒合成與組織性能研究[D]. 王建棟.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[3]MoSi2基復(fù)合發(fā)熱元件制備及其高溫性能研究[D]. 荊志新.西北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3647074
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