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,且韌性較低,制約了其應用。通過添加燒結助劑,能夠降低碳化硼陶瓷的燒結溫度和改善其韌性。本文以0.5μm的B₄C微粉、納米α-Al₂O₃和Y₂O₃粉為原料,采用SPS燒結,設計以Ni、Ni-Si作為燒結助劑制備B₄C-Ni和B₄C-Ni-Si復相陶瓷,以Y₂O₃為燒結助劑制備B₄C-Al₂O₃復相陶瓷。對試樣燒結過程、物相組成、顯微組織、維氏硬度及抗彎強度進行了分析研究。研究結果表明:(1)以Ni和Ni-Si作為燒結助劑,制備的B₄C復相陶瓷,其主要燒結機理為液相燒結,SPS燒結的致密化速率可高達3?10^-3/s。燒結末期,在壓力和液相的促進作用下,B

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 碳化硼的晶體結構及相圖
        1.2.1 碳化硼的晶體結構
        1.2.2 碳化硼的相圖
    1.3 碳化硼的性能及應用現(xiàn)狀
        1.3.1 碳化硼的基本性質(zhì)
        1.3.2 碳化硼材料的力學性能
        1.3.3 碳化硼材料的應用現(xiàn)狀
    1.4 碳化硼陶瓷及其復合材料的制備
        1.4.1 影響碳化硼燒結的因素
        1.4.2 碳化硼陶瓷的無壓(VPS)燒結
        1.4.3 碳化硼陶瓷的熱壓(HP)燒結
        1.4.4 熱等靜壓燒結(HIP)
        1.4.5 碳化硼陶瓷的放電等離子(SPS)燒結
        1.4.6 碳化硼的各種燒結助劑
    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 試驗過程及研究方法
    2.1 試驗所用原料
    2.2 試驗設備
    2.3 試驗過程
    2.4 性能測試分析
        2.4.1 密度和致密度測定
        2.4.2 抗彎強度測試
        2.4.3 顯微硬度和斷裂韌性測定
    2.5 組織結構分析
        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復相陶瓷的制備及其組織與性能分析
    3.1 B₄C復相陶瓷的制備及工藝
        3.1.1 B₄C-Ni復相陶瓷的制備工藝
        3.1.2 B₄C-Ni-Si復相陶瓷的制備工藝
    3.2 B₄C復相陶瓷燒結的致密化過程研究
    3.3 B₄C復相陶瓷的結果分析
        3.3.1 B₄C-Ni復相陶瓷的致密度
        3.3.2 B₄C-Ni復相陶瓷的物相分析
        3.3.3 B₄C-Ni復相陶瓷的顯微組織分析
        3.3.4 B₄C-Ni復相陶瓷的力學性能
    3.4 B₄C-Ni-Si復相陶瓷的結果分析
        3.4.1 B₄C-Ni-Si復相陶瓷的致密度
        3.4.2 B₄C-Ni-Si復相陶瓷的物相分析
        3.4.3 B₄C-Ni-Si復相陶瓷的顯微組織分析
        3.4.4 B₄C-Ni-Si復相陶瓷的力學性能
    3.5 本章小結
第四章 B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的制備及其組織與性能分析
    4.1 B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的制備工藝
    4.2 B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的致密度化過程研究
    4.3 B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的結果分析
        4.3.1 B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的致密度
        4.3.2 B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的物相分析
        4.3.3 B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的顯微組織分析
        4.3.4 B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的力學性能
    4.4 本章小結
結論
致謝
參考文獻
碩士論文期間發(fā)表的論文和研究成果



本文編號：3795659