AlN顆粒增強(qiáng)鉬基復(fù)合材料的制備及其結(jié)構(gòu)與性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-09 21:54
鉬合金是一種常用的發(fā)動機(jī)用高溫合金,在航空、航天領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。但隨著輕量化要求的不斷提高,鉬合金的減重在某些裝備上已成為一個(gè)迫切需要解決的問題。利用陶瓷顆粒增強(qiáng)是解決上述問題的有效技術(shù)途徑之一。通過復(fù)合化,在復(fù)合材料中陶瓷組分可以保持或部分改善鉬合金的耐高溫性能,同時(shí)在一定程度上降低合金的體密度。本論文以AlN陶瓷顆粒為增強(qiáng)相,利用粉末冶金法對AlN/Mo復(fù)合材料的制備進(jìn)行了研究。通過對燒結(jié)溫度、燒結(jié)壓力、保溫時(shí)間等工藝參數(shù)的調(diào)整和燒結(jié)過程中材料物相分析,研究了體系的高溫化學(xué)穩(wěn)定性和致密化機(jī)制;研究了燒結(jié)工藝、原料組分與材料結(jié)構(gòu)及性能之間的關(guān)系,為材料制備工藝與組分的優(yōu)化提供了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,AlN/Mo體系具有較好的高溫化學(xué)穩(wěn)定性,在1900℃及以下的高溫?zé)Y(jié)過程中,沒有明顯的第二相生成;且二相界面結(jié)合良好。在1750℃及以上的SPS燒結(jié)溫度條件下,體系的致密化表現(xiàn)出壓力越大致密化進(jìn)程越快,且原料晶?杀3譄o明顯的變化;表現(xiàn)出明顯的塑性變形為主的致密化機(jī)制。在無壓氣氛燒結(jié)的條件下,AlN/Mo體系在1900℃的燒結(jié)溫度下才可致密化,晶粒有明顯長大;表現(xiàn)出擴(kuò)散控制為主的致密化...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鉬材料的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀
1.3 陶瓷顆粒增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料
1.3.1 陶瓷顆粒增強(qiáng)的鉬基復(fù)合材料的應(yīng)用研究
1.3.2 陶瓷-金屬基復(fù)合材料的設(shè)計(jì)原則
1.4 氮化鋁陶瓷的性能
1.5 本論文的研究目標(biāo)及內(nèi)容
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 研究方案及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1.1 成分設(shè)計(jì)
2.1.2 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)路線
2.2.1 原料的配料及球磨混合
2.2.2 材料的合成與制備
2.2.3 樣品的加工處理
2.2.4 材料結(jié)構(gòu)的分析
2.2.5 材料性能的測試
第三章 燒結(jié)工藝對AlN-Mo基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方案
3.3 燒結(jié)工藝對材料結(jié)構(gòu)的影響分析
3.3.1 致密度
3.3.2 XRD定性分析
3.3.3 SEM形貌分析
3.3.4 TEM形貌及結(jié)構(gòu)分析
3.4 燒結(jié)工藝對材料性能的影響分析
3.4.1 維氏硬度
3.4.2 抗彎強(qiáng)度與彈性模量
3.4.3 導(dǎo)熱系數(shù)
3.5 小結(jié)
第四章 原料組分對AlN-Mo基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方案
4.3 原料組分對材料結(jié)構(gòu)的影響分析
4.3.1 致密度
4.3.2 X射線衍射分析
4.3.3 掃描電鏡分析
4.4 原料組分對材料結(jié)構(gòu)的影響分析
4.4.1 維氏硬度
4.4.2 抗彎強(qiáng)度
4.4.3 導(dǎo)熱系數(shù)
4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鉬合金的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 陳闖,魏世忠,張國賞,徐流杰. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2012(05)
[2]TZM合金的研究進(jìn)展[J]. 黃強(qiáng),李青,宋盡霞,王定剛,韓雅芳. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(21)
[3]納米晶Mo-Cu復(fù)合粉末燒結(jié)行為的研究(英文)[J]. 范景蓮,陳玉柏,劉濤,田家敏. 稀有金屬材料與工程. 2009(10)
[4]TZM鉬合金制備技術(shù)及研究進(jìn)展[J]. 成會朝,范景蓮,劉濤,陳玉柏,田家敏. 中國鉬業(yè). 2008(06)
[5]TZM合金板、棒材的研制和應(yīng)用[J]. 王敬生. 中國鉬業(yè). 2007(02)
[6]稀土鉬合金組織結(jié)構(gòu)的研究[J]. 喻瑋強(qiáng),文先哲,陳響明,劉戊生,裘立奮. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2002(03)
[7]摻雜稀土元素的高溫鉬合金的研究[J]. 夏耀勤,王鼎春,王敬生,朱恩科,尹勝利. 中國鉬業(yè). 2001(04)
[8]鉬錸合金板材研究[J]. 呂忠,邢英華. 鉬業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù). 1992(01)
碩士論文
[1]Al2O3顆粒增強(qiáng)鉬基復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 代寶珠.河南科技大學(xué) 2010
本文編號:3178091
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鉬材料的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀
1.3 陶瓷顆粒增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料
1.3.1 陶瓷顆粒增強(qiáng)的鉬基復(fù)合材料的應(yīng)用研究
1.3.2 陶瓷-金屬基復(fù)合材料的設(shè)計(jì)原則
1.4 氮化鋁陶瓷的性能
1.5 本論文的研究目標(biāo)及內(nèi)容
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 研究方案及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1.1 成分設(shè)計(jì)
2.1.2 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)路線
2.2.1 原料的配料及球磨混合
2.2.2 材料的合成與制備
2.2.3 樣品的加工處理
2.2.4 材料結(jié)構(gòu)的分析
2.2.5 材料性能的測試
第三章 燒結(jié)工藝對AlN-Mo基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方案
3.3 燒結(jié)工藝對材料結(jié)構(gòu)的影響分析
3.3.1 致密度
3.3.2 XRD定性分析
3.3.3 SEM形貌分析
3.3.4 TEM形貌及結(jié)構(gòu)分析
3.4 燒結(jié)工藝對材料性能的影響分析
3.4.1 維氏硬度
3.4.2 抗彎強(qiáng)度與彈性模量
3.4.3 導(dǎo)熱系數(shù)
3.5 小結(jié)
第四章 原料組分對AlN-Mo基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方案
4.3 原料組分對材料結(jié)構(gòu)的影響分析
4.3.1 致密度
4.3.2 X射線衍射分析
4.3.3 掃描電鏡分析
4.4 原料組分對材料結(jié)構(gòu)的影響分析
4.4.1 維氏硬度
4.4.2 抗彎強(qiáng)度
4.4.3 導(dǎo)熱系數(shù)
4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鉬合金的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 陳闖,魏世忠,張國賞,徐流杰. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2012(05)
[2]TZM合金的研究進(jìn)展[J]. 黃強(qiáng),李青,宋盡霞,王定剛,韓雅芳. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(21)
[3]納米晶Mo-Cu復(fù)合粉末燒結(jié)行為的研究(英文)[J]. 范景蓮,陳玉柏,劉濤,田家敏. 稀有金屬材料與工程. 2009(10)
[4]TZM鉬合金制備技術(shù)及研究進(jìn)展[J]. 成會朝,范景蓮,劉濤,陳玉柏,田家敏. 中國鉬業(yè). 2008(06)
[5]TZM合金板、棒材的研制和應(yīng)用[J]. 王敬生. 中國鉬業(yè). 2007(02)
[6]稀土鉬合金組織結(jié)構(gòu)的研究[J]. 喻瑋強(qiáng),文先哲,陳響明,劉戊生,裘立奮. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2002(03)
[7]摻雜稀土元素的高溫鉬合金的研究[J]. 夏耀勤,王鼎春,王敬生,朱恩科,尹勝利. 中國鉬業(yè). 2001(04)
[8]鉬錸合金板材研究[J]. 呂忠,邢英華. 鉬業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù). 1992(01)
碩士論文
[1]Al2O3顆粒增強(qiáng)鉬基復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 代寶珠.河南科技大學(xué) 2010
本文編號:3178091
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