Si₃N₄作為一種先進的結(jié)構(gòu)陶瓷具有彎曲強度高、抗蠕變性能好和硬度高等優(yōu)良的性能。然而,傳統(tǒng)的氮化硅陶瓷由于斷裂韌性差,導(dǎo)致熱損容限低,可靠性差。受自然界中生物仿生結(jié)構(gòu)的啟發(fā),本實驗主要以Si C作為界面層,以Si₃N₄作為基體層,采用流延成型和熱壓燒結(jié)的方式制備出層狀Si₃N₄/Si C陶瓷,研究了試樣基本的力學(xué)性能、抗氧化性能和抗熱震性能。采用流延法制備流延片,當漿料中粘結(jié)劑聚乙烯醇縮丁醛的含量為20 wt.%,增塑劑聚乙二醇的含量為5 wt.%,分散劑甘油的含量為2 wt.%,固含量為0.33 g/ml時制備出的基體層流延片表面光滑,無明顯缺陷。對于Si C界面層流延片,最佳配比為:粘結(jié)劑和增塑劑含量分別為15 wt.%和10 wt.%,固含量為0.1 g/ml。根據(jù)界面層的配比不同,制備了兩種層狀Si₃N₄/Si C陶瓷,為LSN-1(界面層的配比為Si C-20 vol.%Si₃N...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的目的與意義
    1.2 層狀Si₃N₄基陶瓷原料的基本性質(zhì)
        1.2.1 Si₃N₄的基本性質(zhì)
        1.2.2 SiC的基本性質(zhì)
        1.2.3 ZrB₂的基本性質(zhì)
    1.3 Si₃N₄陶瓷研究現(xiàn)狀
        1.3.1 Si₃N₄陶瓷的燒結(jié)助劑
        1.3.2 Si₃N₄陶瓷的增韌方式
        1.3.3 Si₃N₄陶瓷的燒結(jié)方式
        1.3.4 Si₃N₄陶瓷的抗氧化性能研究
        1.3.5 Si₃N₄陶瓷的抗熱震性能研究
    1.4 層狀陶瓷研究現(xiàn)狀
        1.4.1 層狀陶瓷材料的選擇
        1.4.2 層狀陶瓷材料的增韌
        1.4.3 層狀陶瓷的成型工藝
    1.5 主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 創(chuàng)新點
第二章 層狀Si₃N₄基陶瓷的制備及實驗方法
    2.1 實驗原料與設(shè)備
        2.1.1 原料
        2.1.2 儀器與設(shè)備
    2.2 層狀Si₃N₄/SiC陶瓷材料的制備工藝
        2.2.1 流延片的制備
        2.2.2 疊層成型
        2.2.3 真空脫脂
        2.2.4 燒結(jié)
    2.3 層狀Si₃N₄基陶瓷的測試與表征
        2.3.1 漿料的流變性能測試
        2.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析和材料成分分析
        2.3.3 密度測試
        2.3.4 硬度測試
        2.3.5 斷裂韌性測試
        2.3.6 彎曲強度測試
        2.3.7 抗氧化性能測試
        2.3.8 抗熱震性能測試
第三章 層狀Si₃N₄基陶瓷流延成型工藝研究
    3.1 基體層流延成型工藝研究
        3.1.1 粘結(jié)劑含量對Si₃N₄流延漿料流變特性的影響
        3.1.2 增塑劑含量對Si₃N₄流延漿料流變特性的影響
        3.1.3 固相含量對Si₃N₄流延漿料流變特性片的影響
        3.1.4 粘結(jié)劑含量對Si₃N₄基體層流延片的影響
        3.1.5 增塑劑含量對Si₃N₄基體層流延片的影響
        3.1.6 固相含量對Si₃N₄基體層流延片的影響
        3.1.7 分散劑對Si₃N₄基體層流延片的影響
        3.1.8 干燥工藝對Si₃N₄基體層流延片的影響
    3.2 界面層流延成型工藝研究
        3.2.1 粘結(jié)劑含量對界面層流延片的影響
        3.2.2 固相含量對界面層流延片的影響
    3.3 流延片脫脂工藝的研究
        3.3.1 流延片脫脂前后形貌圖
    3.4 本章小結(jié)
第四章 層狀Si₃N₄基陶瓷材料的力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)
    4.1 層狀Si₃N₄基陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu)
    4.2 層狀Si₃N₄基陶瓷材料的物理性能
    4.3 層狀Si₃N₄基陶瓷材料的力學(xué)性能及斷裂行為
    4.4 層狀Si₃N₄基陶瓷的R曲線行為
    4.5 本章小結(jié)
第五章 層狀Si₃N₄基陶瓷材料的抗氧化性能研究
    5.1 層狀Si₃N₄基陶瓷材料的氧化增重
    5.2 層狀Si₃N₄基陶瓷材料氧化后的形貌
    5.3 層狀Si₃N₄基陶瓷材料材料氧化后的力學(xué)性能
    5.4 本章小結(jié)
第六章 層狀Si₃N₄基陶瓷材料的抗熱震性能研究
    6.1 層狀Si₃N₄基陶瓷材料的殘余抗彎強度
    6.2 層狀Si₃N₄基陶瓷材料熱震后的形貌
    6.3 層狀Si₃N₄基復(fù)合材料抗熱震機理分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻
在讀期間公開發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3944619