本文從噴砂嘴的實(shí)際使用要求出發(fā)，研制開(kāi)發(fā)出新型SiC／（W，Ti）C陶瓷噴砂嘴，并對(duì)其組分設(shè)計(jì)、力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究。運(yùn)用氣固兩相流動(dòng)理論對(duì)噴砂過(guò)程進(jìn)行了模擬和仿真；運(yùn)用有限元分析軟件對(duì)陶瓷噴砂嘴的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了分析；并對(duì)所研制的SiC／（W，Ti）C陶瓷噴砂嘴進(jìn)行了沖蝕磨損試驗(yàn)，探索了其沖蝕磨損機(jī)理。 以SiC為基體，（W，Ti）C固溶體為增韌補(bǔ)強(qiáng)劑，采用熱壓燒結(jié)工藝研制成功了SiC／（W，Ti）C陶瓷噴砂嘴。SiC／（W，Ti）C陶瓷噴砂嘴材料的最佳燒結(jié)工藝為：燒結(jié)溫度為1900℃，保溫時(shí)間為30min，壓力為30MPa；（W，Ti）C的最優(yōu)組分含量為70Vol％。其力學(xué)性能為：維氏硬度為25.944GPa，抗彎強(qiáng)度為631MPa，斷裂韌性為4.38MPa.m^1／2。 SiC／（W，Ti）C陶瓷噴砂嘴材料的抗彎強(qiáng)度和硬度都隨（W，Ti）C含量的增加而增大，而斷裂韌性隨（W，Ti）C含量的增加而降低。SiC陶瓷的斷口表面存在許多氣孔，材料極不致密，其斷裂方式為穿晶斷裂，而SiC／（W，Ti）C陶瓷材料的斷口表面幾乎沒(méi)有氣孔存在，且... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 陶瓷材料的種類(lèi)、性能及特點(diǎn)
    1.2 噴砂嘴材料和結(jié)構(gòu)
        1.2.1 常用的噴嘴材料
        1.2.2 常用的噴砂嘴結(jié)構(gòu)
    1.3 噴砂嘴研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
        1.3.1 噴砂嘴材料的研究
        1.3.2 SiC陶瓷及其復(fù)合材料
        1.3.3 陶瓷噴嘴的沖蝕磨損研究
        1.3.4 目前噴嘴存在的問(wèn)題
    1.4 本課題研究的目的、意義及主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 本課題研究的目的與意義
        1.4.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 SiC／(W,Ti)C陶瓷噴嘴材料的制備、物理機(jī)械性能及微觀結(jié)構(gòu)
    2.1 原料的處理
    2.2 制備工藝
    2.3 性能測(cè)試
        2.3.1 相對(duì)密度的測(cè)定
        2.3.2 維氏硬度的測(cè)量
        2.3.3 抗彎強(qiáng)度的測(cè)定
        2.3.4 斷裂韌性的測(cè)定
    2.4 陶瓷噴嘴材料中增強(qiáng)相的極限體積含量
    2.5 陶瓷噴嘴材料的物理機(jī)械性能
    2.6 陶瓷噴嘴材料的微觀結(jié)構(gòu)
        2.6.1 試樣拋光面SEM分析
        2.6.2 試樣斷口SEM分析
    2.7 陶瓷噴砂嘴的制備
    2.8 本章小節(jié)
第3章 噴砂動(dòng)力學(xué)研究及磨料運(yùn)動(dòng)仿真
    3.1 磨料顆粒的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究
        3.1.1 顆粒的運(yùn)動(dòng)
        3.1.2 顆粒的碰撞過(guò)程
        3.1.3 磨料顆粒運(yùn)動(dòng)方程
        3.1.4 氣固兩相流中顆粒的受力分析
    3.2 磨料顆粒在噴砂嘴內(nèi)運(yùn)動(dòng)分析與仿真
        3.2.1 磨料顆粒在通孔噴砂嘴內(nèi)運(yùn)動(dòng)分析和仿真
        3.2.2 磨料顆粒在錐角噴砂嘴內(nèi)運(yùn)動(dòng)分析和仿真
    3.3 本章小結(jié)
第4章 陶瓷噴砂嘴應(yīng)力分析
    4.1 陶瓷噴砂嘴沖蝕過(guò)程應(yīng)力分析
        4.1.1 磨料顆粒對(duì)噴嘴內(nèi)壁的碰撞
        4.1.2 噴砂嘴受力分析
    4.2 噴砂嘴應(yīng)力有限元分析
        4.2.1 陶瓷噴砂嘴應(yīng)力分析流程
        4.2.2 SiC／(W,Ti)C陶瓷噴嘴的應(yīng)力分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 SiC／(W,Ti)C陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損機(jī)理研究
    5.1 試驗(yàn)方法
        5.1.1 試驗(yàn)裝置及工作原理
        5.1.2 試驗(yàn)用噴砂嘴材料的性能和結(jié)構(gòu)
        5.1.3 試驗(yàn)用磨料的性能
        5.1.4 噴嘴沖蝕磨損率的測(cè)定
    5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.2.1 噴砂嘴重量損失分析
        5.2.2 噴砂嘴體積沖蝕磨損率分析
        5.2.3 通孔與錐孔陶瓷噴砂嘴對(duì)比
    5.3 噴砂嘴沖蝕磨損的宏觀特征研究
    5.4 陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損機(jī)理
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碳化硼材料研究進(jìn)展[J]. 丁碩,溫廣武,雷廷權(quán).  材料科學(xué)與工藝. 2003(01)
[2]B4C（W,Ti）C陶瓷復(fù)合材料的制備及其性能[J]. 鄧建新,周軍.  硅酸鹽通報(bào). 2002(01)
[3]材料抗沖蝕性的研究進(jìn)展[J]. 康進(jìn)興,趙文軫,朱金華.  材料保護(hù). 2001(10)
[4]SiC材料的制備及生成反應(yīng)的分析[J]. 陳波,凌志達(dá),錢(qián)光人.  西南工學(xué)院學(xué)報(bào). 1999(04)
[5]材料的沖蝕問(wèn)題[J]. 潘牧,羅志平.  材料科學(xué)與工程. 1999(03)
[6]關(guān)于先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷的研究[J]. 郭景坤.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 1999(02)
[7]反應(yīng)燒結(jié)碳化硅材料研究進(jìn)展[J]. 黃清偉,高積強(qiáng),金志浩.  兵器材料科學(xué)與工程. 1999(01)
[8]SiC陶瓷的沖蝕磨損耐磨性[J]. 茅東升,郭紹義,酈劍,毛志遠(yuǎn),柳襄懷.  材料研究學(xué)報(bào). 1998(04)
[9]復(fù)相陶瓷材料的設(shè)計(jì)原則[J]. 郭景坤,諸培南.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 1996(01)
[10]結(jié)構(gòu)陶瓷材料沖蝕磨損特性的研究[J]. 王軍,李纓.  武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1996(01)

博士論文
[1]新型陶瓷噴砂嘴的研究開(kāi)發(fā)及其沖蝕磨損機(jī)理研究[D]. 馮益華.山東大學(xué) 2003
[2]旋轉(zhuǎn)氣固多相流分離的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張力.重慶大學(xué) 2001



本文編號(hào)：3470941