以α-Al₂O₃、ZrO₂和β-SiC粉體為原料,通過放電等離子燒結(jié)（SPS）制備了ZTA20wt%（ZrO2體積含量為20%）、ATZ80wt%（ZrO2體積含量為80%）、SiC20v.%-ZTA20wt%以及SiC20v.%-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷。在此基礎(chǔ)上運(yùn)用多種手段對(duì)陶瓷的常規(guī)性能包括力學(xué)性能、熱學(xué)性能進(jìn)行了分析研究并研究了不同的制備參數(shù)對(duì)復(fù)相陶瓷性能的影響;根據(jù)材料的服役環(huán)境選定了適當(dāng)?shù)妮椪諚l件對(duì)材料的抗輻照性能進(jìn)行了評(píng)估,主要結(jié)論如下:1.微觀結(jié)構(gòu)研究:XRD結(jié)果表明:ZTA和ATZ陶瓷中僅存在α-Al2O3、ZrO2;添加SiC的復(fù)相陶瓷中僅存在α-Al2O3、ZrO2和β-SiC,不存在其余雜相,說明β-SiC在燒結(jié)過程中具有化學(xué)穩(wěn)定性。SEM結(jié)果顯示:適量的SiC的加入可以抑制基體晶粒的長大,起到細(xì)化晶粒的作用,斷裂韌性較高時(shí)在復(fù)相陶瓷以穿晶斷裂為主。2.力學(xué)性能研究:SiC-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷的彎曲強(qiáng)度隨SiC含量的增加從992MPa降到761MPa,主要是因?yàn)樘砑酉郤iC與基體之間的熱膨... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Al_2O_3 陶瓷及其研究現(xiàn)狀
            1.2.1.1 Al_2O_3 陶瓷
            1.2.1.2 Al_2O_3 陶瓷的結(jié)構(gòu)
            1.2.1.3 Al_2O_3 陶瓷的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 ZTA復(fù)相陶瓷及其研究現(xiàn)狀
            1.2.2.1 ZTA陶瓷增韌機(jī)理
            1.2.2.2 ZTA納米復(fù)合粉體制備
            1.2.2.3 ZTA復(fù)相陶瓷發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 SiC陶瓷的研究現(xiàn)狀
            1.2.3.1 離子輻照對(duì)SiC微觀結(jié)構(gòu)的影響
            1.2.3.2 離子輻照對(duì)SiC性能的影響
        1.2.4 添加SiC對(duì) ZTA陶瓷性能的影響
    1.3 存在問題與擬開展的研究
        1.3.1 存在問題
        1.3.2 擬開展的研究
第二章 ZTA-SiC復(fù)相陶瓷研究
    2.1 樣品制備
        2.1.1 粉體制備
            2.1.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
            2.1.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
            2.1.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.2 樣品燒結(jié)
            2.1.2.1 SPS燒結(jié)爐
            2.1.2.2 SPS燒結(jié)原理
            2.1.2.3 粉體對(duì)燒結(jié)體性能的影響
    2.2 復(fù)相陶瓷XRD圖譜研究
        2.2.1 摻雜SiC前后復(fù)相陶瓷XRD圖譜研究
        2.2.2 不同燒結(jié)溫度下復(fù)相陶瓷XRD圖譜研究
    2.3 復(fù)相陶瓷力學(xué)性能研究
        2.3.1 SiC-ZTA20wt%復(fù)相陶瓷彎曲強(qiáng)度研究
        2.3.2 SiC-ZTA20wt%復(fù)相陶瓷斷裂韌性研究
            2.3.2.1 不同SiC含量的SiC-ZTA20wt%復(fù)相陶瓷的斷裂韌性
            2.3.2.2 不同燒結(jié)溫度下SiC20v.%-ZTA20wt%復(fù)相陶瓷的斷裂韌性
        2.3.3 SiC-ZTA20wt%復(fù)相陶瓷顯微硬度研究
            2.3.3.1 不同SiC含量的SiC-ZTA20wt%復(fù)相陶瓷的顯微硬度
            2.3.3.2 不同燒結(jié)溫度下SiC20v.%-ZTA20wt%復(fù)相陶瓷的顯微硬度
        2.3.4 小結(jié)
    2.4 復(fù)相陶瓷熱學(xué)性能研究
        2.4.1 復(fù)相陶瓷比熱容研究
        2.4.2 復(fù)相陶瓷熱擴(kuò)散系數(shù)研究
        2.4.3 復(fù)相陶瓷熱導(dǎo)率研究
        2.4.4 小結(jié)
    2.5 復(fù)相陶瓷抗輻照性能研究
        2.5.1 He離子輻照實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        2.5.2 輻照試驗(yàn)參數(shù)
        2.5.3 輻照前后樣品表面金相顯微鏡測試
        2.5.4 輻照前后樣品TEM觀測
            2.5.4.1 ZTA20wt%輻照樣品的TEM分析
            2.5.4.2 SiC20v.%-ZTA20wt%輻照樣品的TEM分析
        2.5.5 小結(jié)
第三章 ATZ-SiC復(fù)相陶瓷研究
    3.1 樣品制備
    3.2 復(fù)相陶瓷XRD圖譜研究
        3.2.1 摻雜SiC前后復(fù)相陶瓷XRD圖譜研究
        3.2.2 不同燒結(jié)溫度下復(fù)相陶瓷XRD圖譜研究
    3.3 復(fù)相陶瓷力學(xué)性能研究
        3.3.1 SiC-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷彎曲強(qiáng)度研究
            3.3.1.1 不同SiC含量的SiC-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷的斷裂韌性
            3.3.1.2 不同燒結(jié)溫度下SiC20v.%-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷的彎曲強(qiáng)度
        3.3.2 SiC-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷斷裂韌性研究
            3.3.2.1 不同SiC含量的SiC-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷的斷裂韌性
            3.3.2.2 不同燒結(jié)溫度下SiC20v.%-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷的斷裂韌性
        3.3.3 SiC-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷顯微硬度研究
            3.3.3.1 不同SiC含量的SiC-ATZ80wt%復(fù)相陶瓷的顯微硬度
    3.4 復(fù)相陶瓷熱學(xué)性能研究
    3.5 小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 測試相關(guān)儀器簡介
    一.SPS燒結(jié)爐
    二.金剛石線切割機(jī)
    三.自動(dòng)研磨/拋光機(jī)
    四.粉末X射線衍射儀(XRD)
    五.掃描電子顯微鏡(SEM)
    六.透射電子顯微鏡(TEM)
    七.顯微硬度儀
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3655014