本文通過溶膠-凝膠工藝制備納米級ZrC粉體,機械合金化法制備Si-B-C-N粉體,采用溶膠-凝膠工藝將球磨所得的Si-B-C-N粉體加入到ZrC溶膠中,進而經(jīng)過熱壓燒結(jié)工藝得到了ZrC/SiBCN陶瓷塊體。在合成ZrC粉體的過程中,在粉體制備的各階段都進行了物相與微觀形貌表征。對熱壓燒結(jié)后得到的ZrC/SiBCN陶瓷塊體進行了物相與組織結(jié)構(gòu)表征,并研究了不同的ZrC的引入量對ZrC/SiBCN陶瓷力學(xué)性能的影響。最后研究了ZrC/SiBCN陶瓷的高溫氧化行為。實驗結(jié)果表明:在溶膠-凝膠法制備Zr C粉體的原料選擇中,以正丙醇鋯Zr（PrO）4、乙酰丙酮C5H8O2、糠醇C5H6O2、濃鹽酸為原料,無水乙醇為溶劑,P123為表面活性劑和造孔劑。確定了合成ZrC鋯源（正丙醇鋯）與碳源（糠醇）的摩爾比為1:1.8,四種原料的摩爾比為正丙醇鋯:乙酰丙酮:糠醇:鹽酸=1:1:1.8:1。ZrC先驅(qū)體轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米級ZrC粉體的最佳制備工藝為1500°C保溫0.5小時,此工藝下得到的ZrC粉體大小均勻,粒徑在0.5~1μm之間。經(jīng)過高能球磨后得到的2Si-B-3C-N粉體之間已經(jīng)產(chǎn)生了一定的冶金結(jié)合,... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 Si-B-C-N陶瓷的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 有機先驅(qū)體裂解法制備Si-B-C-N陶瓷的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機械合金化法制備Si-B-C-N陶瓷的研究現(xiàn)狀
    1.3 ZrC陶瓷的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 ZrC的性能特點
        1.3.2 ZrC的制備方法
    1.4 本課題主要研究內(nèi)容及意義
第2章 實驗原材料與測試方法
    2.1 實驗原材料
        2.1.1 制備ZrC的原材料
        2.1.2 制備SiBCN的原材料
    2.2 ZrC/SiBCN陶瓷塊體的成分設(shè)計和制備
    2.3 分析表征方法
        2.3.1 熱重與差熱分析
        2.3.2 X射線衍射分析
        2.3.3 紅外光譜測試
        2.3.4 X射線光電子能譜分析
        2.3.5 掃描電鏡觀察
        2.3.6 透射電鏡分析
        2.3.7 密度的測試
        2.3.8 力學(xué)性能測試及表征
        2.3.9 抗氧化性能的測試
第3章 溶膠-凝膠法制備納米ZrC陶瓷粉體及表征
    3.1 引言
    3.2 ZrC粉體的制備工藝
    3.3 合成ZrC粉體所用原料比例的確定
    3.4 ZrC先驅(qū)體的表征
        3.4.1 ZrC先驅(qū)體粉體的熱重-差熱分析
        3.4.2 ZrC先驅(qū)體粉體的紅外光譜測試
    3.5 ZrC粉體的表征
        3.5.1 碳熱還原溫度對ZrC物相的影響
        3.5.2 碳熱還原溫度對ZrC形貌的影響
        3.5.3 ZrC粉體的X射線光電子能譜分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 ZrC/SiBCN復(fù)相陶瓷的組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 ZrC/SiBCN復(fù)相陶瓷的制備工藝
        4.2.1 非晶Si-B-C-N粉體的制備與表征
        4.2.2 ZrC/SiBCN陶瓷塊體的制備方案
    4.3 ZrC/SiBCN陶瓷粉體的表征
        4.3.1 ZrC先驅(qū)體/SiBCN粉體的表征
        4.3.2 ZrC/SiBCN粉體的表征
    4.4 ZrC/SiBCN陶瓷塊體的表征
        4.4.1 物相分析
        4.4.2 ZrC/SiBCN的組織結(jié)構(gòu)
    4.5 ZrC含量對ZrC/SiBCN陶瓷力學(xué)性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 ZrC/SiBCN陶瓷的高溫氧化行為
    5.1 引言
    5.2 ZrC含量對ZrC/SiBCN陶瓷氧化行為的影響
        5.2.1 ZrC含量對氧化后物相的影響
        5.2.2 ZrC含量對氧化后形貌的影響
    5.3 氧化溫度對ZrC/SiBCN陶瓷氧化行為的影響
        5.3.1 氧化溫度對氧化后物相的影響
        5.3.2 氧化溫度對氧化后形貌的影響
    5.4 氧化時間對ZrC/SiBCN陶瓷氧化行為的影響
        5.4.1 氧化時間對氧化后物相的影響
        5.4.2 氧化時間對氧化后形貌的影響
    5.5 氧化后的截面形貌
        5.5.1 不同ZrC含量的ZrC/SiBCN氧化后的截面形貌
        5.5.2 不同氧化時間后的ZrC/SiBCN的截面形貌
    5.6 氧化增重
    5.7 ZrC/SiBCN陶瓷的高溫氧化機理分析
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]MA SiBCN陶瓷的高溫氧化規(guī)律與機理[D]. 洪于喆.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]Si-B-C-N-Zr機械合金化粉末及陶瓷的組織結(jié)構(gòu)與性能[D]. 胡成川.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3710750