碳化硼是一種重要的工程陶瓷材料,具有超高的硬度和低密度、優(yōu)良的中子吸收性、耐磨性和耐酸堿腐蝕等性質(zhì),但碳化硼陶瓷難以致密化燒結(jié),且韌性較低,制約了其應(yīng)用。通過添加燒結(jié)助劑,能夠降低碳化硼陶瓷的燒結(jié)溫度和改善其韌性。本文以0.5μm的B₄C微粉、納米α-Al₂O₃和Y₂O₃粉為原料,采用SPS燒結(jié),設(shè)計(jì)以Ni、Ni-Si作為燒結(jié)助劑制備B₄C-Ni和B₄C-Ni-Si復(fù)相陶瓷,以Y₂O₃為燒結(jié)助劑制備B₄C-Al₂O₃復(fù)相陶瓷。對(duì)試樣燒結(jié)過程、物相組成、顯微組織、維氏硬度及抗彎強(qiáng)度進(jìn)行了分析研究。研究結(jié)果表明:(1)以Ni和Ni-Si作為燒結(jié)助劑,制備的B₄C復(fù)相陶瓷,其主要燒結(jié)機(jī)理為液相燒結(jié),SPS燒結(jié)的致密化速率可高達(dá)3?10^-3/s。燒結(jié)末期,在壓力和液相的促進(jìn)作用下,B

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 碳化硼的晶體結(jié)構(gòu)及相圖
        1.2.1 碳化硼的晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 碳化硼的相圖
    1.3 碳化硼的性能及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.1 碳化硼的基本性質(zhì)
        1.3.2 碳化硼材料的力學(xué)性能
        1.3.3 碳化硼材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 碳化硼陶瓷及其復(fù)合材料的制備
        1.4.1 影響碳化硼燒結(jié)的因素
        1.4.2 碳化硼陶瓷的無壓(VPS)燒結(jié)
        1.4.3 碳化硼陶瓷的熱壓(HP)燒結(jié)
        1.4.4 熱等靜壓燒結(jié)(HIP)
        1.4.5 碳化硼陶瓷的放電等離子(SPS)燒結(jié)
        1.4.6 碳化硼的各種燒結(jié)助劑
    1.5 選題的目的和意義
    1.6 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)過程及研究方法
    2.1 試驗(yàn)所用原料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.3 試驗(yàn)過程
    2.4 性能測(cè)試分析
        2.4.1 密度和致密度測(cè)定
        2.4.2 抗彎強(qiáng)度測(cè)試
        2.4.3 顯微硬度和斷裂韌性測(cè)定
    2.5 組織結(jié)構(gòu)分析
        2.5.1 XRD物相分析
        2.5.2 金相顯微組織分析
        2.5.3 掃描電鏡電鏡分析
第三章 B₄C復(fù)相陶瓷的制備及其組織與性能分析
    3.1 B₄C復(fù)相陶瓷的制備及工藝
        3.1.1 B₄C-Ni復(fù)相陶瓷的制備工藝
        3.1.2 B₄C-Ni-Si復(fù)相陶瓷的制備工藝
    3.2 B₄C復(fù)相陶瓷燒結(jié)的致密化過程研究
    3.3 B₄C復(fù)相陶瓷的結(jié)果分析
        3.3.1 B₄C-Ni復(fù)相陶瓷的致密度
        3.3.2 B₄C-Ni復(fù)相陶瓷的物相分析
        3.3.3 B₄C-Ni復(fù)相陶瓷的顯微組織分析
        3.3.4 B₄C-Ni復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能
    3.4 B₄C-Ni-Si復(fù)相陶瓷的結(jié)果分析
        3.4.1 B₄C-Ni-Si復(fù)相陶瓷的致密度
        3.4.2 B₄C-Ni-Si復(fù)相陶瓷的物相分析
        3.4.3 B₄C-Ni-Si復(fù)相陶瓷的顯微組織分析
        3.4.4 B₄C-Ni-Si復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能
    3.5 本章小結(jié)
第四章 B₄C-Al₂O₃復(fù)相陶瓷的制備及其組織與性能分析
    4.1 B₄C-Al₂O₃復(fù)相陶瓷的制備工藝
    4.2 B₄C-Al₂O₃復(fù)相陶瓷的致密度化過程研究
    4.3 B₄C-Al₂O₃復(fù)相陶瓷的結(jié)果分析
        4.3.1 B₄C-Al₂O₃復(fù)相陶瓷的致密度
        4.3.2 B₄C-Al₂O₃復(fù)相陶瓷的物相分析
        4.3.3 B₄C-Al₂O₃復(fù)相陶瓷的顯微組織分析
        4.3.4 B₄C-Al₂O₃復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士論文期間發(fā)表的論文和研究成果



本文編號(hào)：3795659