以稀土元素的非氧化物為燒結(jié)助劑碳化硅陶瓷的制備與性能分析
本文關(guān)鍵詞:以稀土元素的非氧化物為燒結(jié)助劑碳化硅陶瓷的制備與性能分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:SiC陶瓷具有高熔點(diǎn)、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、低膨脹系數(shù)等優(yōu)良特性,是目前最具有產(chǎn)業(yè)化前景的先進(jìn)工程陶瓷材料之一。本論文詳細(xì)地介紹了SiC的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用及常見(jiàn)的幾種制備方法,并著重介紹了SiC陶瓷的無(wú)壓燒結(jié)方面的研究進(jìn)展。與其他方法相比較,無(wú)壓燒結(jié)法的實(shí)用價(jià)大,應(yīng)用范圍廣,具有較強(qiáng)研究?jī)r(jià)值。本文以無(wú)壓燒結(jié)制備了SiC陶瓷,探究了燒結(jié)助劑、燒結(jié)溫度、摻雜濃度等實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)SiC陶瓷材料微觀結(jié)構(gòu)、介電系數(shù)、膨脹系數(shù)等性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容如下:本論文首先研究了不同燒結(jié)溫度與工藝對(duì)以Y_2O_3-Al_2O_3-MgO為燒結(jié)助劑的SiC陶瓷表面形貌的影響。通過(guò)對(duì)陶瓷樣品的結(jié)構(gòu)和表面微結(jié)構(gòu)的檢測(cè)分析,研究發(fā)現(xiàn):經(jīng)過(guò)預(yù)氧化處理的樣品相比于未經(jīng)預(yù)氧化的樣品存在較多孔隙,且燒結(jié)后質(zhì)量損失程度大。預(yù)氧化處理與否,樣品中均出現(xiàn)了Y3Al5O12相(YAG)。本論文以總質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%的NdOCl/MgO為燒結(jié)助劑,制備了NdOCl/MgO配比不同的碳化硅陶瓷,對(duì)其結(jié)構(gòu)和表面微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)量,并討論了燒結(jié)助劑配比對(duì)SiC陶瓷介電性能的影響。研究表明:隨著NdOCl/MgO比例的增加,樣品中孔隙有減少趨勢(shì)。燒結(jié)助劑NdOCl與MgO配比為4:5時(shí)樣品相對(duì)介電常數(shù)及損耗均比配比為2:7時(shí)要小,二者損耗隨溫度變化近似是線性變化。本文還在1800℃條件下,以總添加量分別為5wt%和11wt%的LaF_3+MgO為燒結(jié)助劑,采用無(wú)壓燒結(jié)方法制備了SiC-MgO+LaF_3復(fù)合陶瓷,利用XRD、SEM等測(cè)試手段對(duì)SiC復(fù)合陶瓷物相組成、微觀形貌及熱膨脹性能進(jìn)行了測(cè)量與分析。研究發(fā)現(xiàn),燒結(jié)助劑添加量為11wt%的樣品比5wt%晶粒之間空隙大,晶體棱角明顯,熱膨脹系數(shù)大。
【關(guān)鍵詞】:碳化硅 燒結(jié)助劑 稀土氯氧化物 稀土氟化物
【學(xué)位授予單位】:伊犁師范學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TQ174.1
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-17
- 1.1 SiC陶瓷的性能與應(yīng)用8-11
- 1.1.1 SiC陶瓷的結(jié)構(gòu)8-9
- 1.1.2 SiC陶瓷的性能9-10
- 1.1.3 SiC陶瓷的應(yīng)用10-11
- 1.2 SiC陶瓷的研究進(jìn)展11-14
- 1.2.1 SiC陶瓷的主要制備方法11-13
- 1.2.2 SiC陶瓷燒結(jié)助劑的選擇13-14
- 1.3 本文研究的目的、內(nèi)容與技術(shù)路線14-17
- 1.3.1 研究目的14
- 1.3.2 研究?jī)?nèi)容14
- 1.3.3 技術(shù)路線14-17
- 第二章 研究方法及基本原理17-26
- 2.1 X射線衍射分析方法17-18
- 2.1.1 X射線衍射分析原理17
- 2.1.2 X射線衍射分析應(yīng)用17-18
- 2.2 掃描電子顯微鏡分析18-20
- 2.2.1 掃描電子顯微鏡原理18-19
- 2.2.2 SEM的用途19-20
- 2.3 介電譜測(cè)量原理20-23
- 2.3.1 電介質(zhì)的極化機(jī)制20
- 2.3.2 動(dòng)態(tài)介電常數(shù)20-21
- 2.3.3 復(fù)介電常數(shù)的測(cè)量原理21-22
- 2.3.4 介電譜方法的優(yōu)點(diǎn)22-23
- 2.4 熱膨脹測(cè)量原理23-24
- 2.5 固體燒結(jié)理論24-25
- 2.6 實(shí)驗(yàn)儀器25-26
- 第三章 不同燒結(jié)溫度與工藝對(duì)SiC陶瓷表面形貌的影響26-31
- 3.1 概述26
- 3.2 制備方案26-27
- 3.3 結(jié)果與討論27-30
- 3.3.1 樣品質(zhì)量損失分析27
- 3.3.2 微觀形貌分析27-28
- 3.3.3 物相分析28-30
- 3.4 結(jié)論30-31
- 第四章 NdOCl-MgO助燒劑配比對(duì)SiC陶瓷燒結(jié)及介電性能影響31-35
- 4.1 概述31
- 4.2 實(shí)驗(yàn)31-32
- 4.3 結(jié)果與討論32-33
- 4.3.1 陶瓷樣品的XRD檢測(cè)分析32
- 4.3.2 顯微形貌32-33
- 4.3.3 介電性能分析33
- 4.4 結(jié)論33-35
- 第五章 LaF_3-MgO為燒結(jié)助劑對(duì)SiC陶瓷燒結(jié)及熱膨脹影響35-39
- 5.1 概述35
- 5.2 實(shí)驗(yàn)35-36
- 5.3 結(jié)果與分析36-38
- 5.3.1 SiC-MgO+LaF_3系列復(fù)合陶瓷試樣X(jué)RD分析36
- 5.3.2 SiC-MgO+LaF_3系列復(fù)合陶瓷試樣SEM分析36-37
- 5.3.3 SiC-MgO+LaF_3系列復(fù)合陶瓷試樣熱學(xué)性能分析37-38
- 5.4 結(jié)論38-39
- 第六章 總結(jié)與展望39-41
- 6.1 總結(jié)39-40
- 6.2 展望40-41
- 參考文獻(xiàn)41-45
- 致謝45-46
- 作者簡(jiǎn)介46-47
- 導(dǎo)師評(píng)閱表逡逑47
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:以稀土元素的非氧化物為燒結(jié)助劑碳化硅陶瓷的制備與性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):367334
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