本文關(guān)鍵詞：改善SHS復(fù)相陶瓷內(nèi)襯制備工藝與性能的研究

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【摘要】：自蔓延高溫合成技術(shù)是利用原料組分間化學(xué)反應(yīng)放熱制備材料的新技術(shù)。通過(guò)重力自蔓延高溫合成技術(shù)制備的陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管具有優(yōu)良的耐腐蝕、耐磨損及耐高溫性能,但陶瓷層厚度控制工藝復(fù)雜、對(duì)于有缺陷的陶瓷層不能進(jìn)行修補(bǔ)、陶瓷層與鋼管結(jié)合強(qiáng)度較低等問(wèn)題丞待解決。本研究采用重力自蔓延高溫合成技術(shù)制備復(fù)相陶瓷內(nèi)襯管,研究了消失芯直徑變化對(duì)陶瓷層厚度、硬度、氣孔率等力學(xué)性能的影響;研究不同含量SiO_2、ZrO_2對(duì)陶瓷層致密度的影響規(guī)律;研究了不同含量TiC+Al+Ti+C體系對(duì)陶瓷層與鋼管結(jié)合性能的影響。研究表明,反應(yīng)最佳配比為Al與Fe_2O_3的重量比為2:5且體系質(zhì)量占90%,SiO_2含量為10%,加入消失芯直徑占鋼管內(nèi)徑1/3時(shí),陶瓷層的厚度最高,硬度,抗彎強(qiáng)度最大,氣孔率最低;加入甘油粘結(jié)劑的含量占總質(zhì)量的15%,Al與Fe_2O_3的重量比是2:5且體系質(zhì)量占82%、SiO_2質(zhì)量為8%,ZrO_2為10%時(shí)制成的壓制塊通過(guò)自蔓延反應(yīng)得到的陶瓷層氣孔率最低,抗彎強(qiáng)度,硬度最高。當(dāng)加入8%的TiC+Al+Ti+C體系時(shí),生成的Ti_3AlC_2提高了陶瓷層與鋼管的結(jié)合性能和抗彎強(qiáng)度,降低了陶瓷層的氣孔率。
【關(guān)鍵詞】：重力自蔓延高溫合成 消失芯 預(yù)制反應(yīng)塊
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.453
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-24
• 1.1 概述8-16
• 1.1.1 自蔓延高溫合成技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和用途9-12
• 1.1.2 自蔓延高溫合成技術(shù)的理論基礎(chǔ)12-14
• 1.1.3 自蔓延高溫合成的影響因素14-16
• 1.2 重力SHS法制備陶瓷內(nèi)襯管的發(fā)展概況及前景16-21
• 1.2.1 重力SHS復(fù)管合的原理及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 陶瓷內(nèi)襯管復(fù)合管的優(yōu)點(diǎn)18
• 1.2.3 重力分離SHS陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管存在的問(wèn)題18-21
• 1.3 TiC+Al+Ti+C材料以及其復(fù)合材料的研究進(jìn)展21-22
• 1.4 研究目的及內(nèi)容22-24
• 1.4.1 研究目的22
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容22-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法24-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料24-25
• 2.2 技術(shù)路線25-26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)原料26-29
• 2.3.1 消失芯的確定26-27
• 2.3.2 鋁熱劑量的確定27
• 2.3.3 添加劑種類的確定27-29
• 2.4 實(shí)驗(yàn)步驟29-30
• 2.5 實(shí)驗(yàn)分析方法30-34
• 2.5.1 消失芯抗壓強(qiáng)度的測(cè)定30-31
• 2.5.2 陶瓷層厚度的測(cè)量31
• 2.5.3 陶瓷層硬度測(cè)試31-32
• 2.5.4 陶瓷致密性的測(cè)量32
• 2.5.5 陶瓷內(nèi)襯層彎曲強(qiáng)度測(cè)量32-33
• 2.5.6 組織缺陷和組織分析33-34
• 第三章 消失芯工藝的確定及陶瓷層的性能34-50
• 3.1 消失芯工藝的確定34-38
• 3.1.1 粘結(jié)劑濃度對(duì)消失芯抗壓強(qiáng)度的影響34-35
• 3.1.2 溫度對(duì)消失芯潰散量的影響35-38
• 3.2 陶瓷層的性能38-48
• 3.2.1 陶瓷層的厚度38-43
• 3.2.2 陶瓷層的硬度43-46
• 3.2.3 氣孔率46-47
• 3.2.4 陶瓷層的抗彎強(qiáng)度47-48
• 3.3 本章小結(jié)48-50
• 第四章 預(yù)制反應(yīng)塊工藝及其對(duì)陶瓷層性能的影響50-61
• 4.1 粘結(jié)劑量的確定50-51
• 4.2 鋁熱劑和SiO_2量的確定51-54
• 4.3 添加劑ZrO_2、Y_2O_3對(duì)陶瓷層力學(xué)性能的影響54-58
• 4.4 局部修補(bǔ)和大管徑鋼管的制備58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第五章 TiC+Al+Ti+C體系對(duì)內(nèi)襯管性能的影響61-68
• 5.1 TiC+Al+Ti+C體系含量的確定61
• 5.2 陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管的宏觀形貌61-63
• 5.3 物相組成分析63-64
• 5.4 界面微觀形貌分析64-65
• 5.5 顯微硬度測(cè)試65-66
• 5.6 抗彎強(qiáng)度的測(cè)試66
• 5.7 氣孔率的測(cè)試66-67
• 5.8 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-75
• 致謝75

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