定向凝固技術(shù)可以較好地控制凝固組織的晶粒取向,消除橫向晶界,獲得單晶組織,提高材料的力學(xué)性能。氧化物共晶陶瓷具備耐腐蝕、抗氧化、高強(qiáng)度、高硬度等優(yōu)良的高溫力學(xué)性能而受到廣泛關(guān)注,成為新一代超高溫結(jié)構(gòu)材料的候選者之一,在超高溫航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)上具有重要應(yīng)用前景。本實(shí)驗(yàn)采用高頻感應(yīng)區(qū)熔定向凝固法制備了 Al203/ZrO2二元共晶陶瓷。主要研究?jī)?nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:（1）制備預(yù)燒結(jié)體。通過(guò)對(duì)預(yù)燒陶瓷的致密度、顯氣孔率的分析,確定最佳的燒結(jié)參數(shù)。隨著燒結(jié)溫度的提高,材料的體積密度增加,顯氣孔率減小,燒結(jié)時(shí)間對(duì)體積密度和氣孔率的影響很小,成型壓力較小時(shí),燒結(jié)時(shí)會(huì)發(fā)生軟化,成型壓力過(guò)高時(shí),燒結(jié)陶瓷表面會(huì)產(chǎn)生裂紋。在]500℃條件下保溫?zé)Y(jié)2小時(shí)后體積密度為3.87g/cm3,顯氣孔率為2.43%,硬度為9.51GPa,斷裂韌性為3.17MPa·m1/2。（2）定向凝固工藝參數(shù)的確定。經(jīng)過(guò)分析感應(yīng)線圈形狀與匝數(shù)對(duì)溫度梯度的影響,并結(jié)合實(shí)際試驗(yàn),確定感應(yīng)線圈為三匝的碟狀感應(yīng)線圈。對(duì)2050℃、2200℃、2350℃三個(gè)區(qū)熔溫度后式樣的宏觀形貌對(duì)比,確定區(qū)熔溫度為2200℃。經(jīng)過(guò)XRD譜圖分析,共晶陶瓷由... 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 選題背景以及研究意義
    1.2 定向凝固技術(shù)
        1.2.1 定向凝固技術(shù)的發(fā)展與分類(lèi)
    1.3 共晶生長(zhǎng)理論
        1.3.1 規(guī)則共晶
        1.3.2 非規(guī)則共晶
    1.4 氧化物共晶陶瓷
        1.4.1 氧化鋁基共晶陶瓷
        1.4.2 氧化物共晶陶瓷定向凝固常用制備技術(shù)
        1.4.3 定向凝固氧化物共晶陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)特征
    1.5 本課題研究目標(biāo)與內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方案及測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)流程
        2.2.1 預(yù)燒結(jié)體制備
        2.2.2 預(yù)燒結(jié)體燒結(jié)
        2.2.3 感應(yīng)加熱區(qū)熔定向凝固共晶體制備
    2.3 性能測(cè)試與表征
        2.3.1 相對(duì)密度及顯氣孔率
        2.3.2 試樣物相分析
        2.3.3 顯微結(jié)構(gòu)分析
        2.3.4 硬度的測(cè)定
        2.3.5 斷裂韌性的測(cè)定
第三章 預(yù)燒結(jié)陶瓷制備與表征
    3.1 燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間的選擇
    3.2 成型壓力對(duì)預(yù)燒結(jié)試樣性能的影響
    3.3 預(yù)燒結(jié)陶瓷表征及其性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 區(qū)熔共晶陶瓷制備與表征
    4.1 區(qū)熔工藝參數(shù)選擇
        4.1.1 坩堝的選擇
        4.1.2 感應(yīng)線圈形狀及匝數(shù)的選擇
        4.1.3 區(qū)熔溫度選擇
        4.1.4 坩堝行走速率的選擇
    4.2 共晶陶瓷相組成與顯微結(jié)構(gòu)
        4.2.1 共晶陶瓷宏觀形貌
        4.2.2 共晶陶瓷相組成
        4.2.3 共晶陶瓷微觀組織
    4.3 行走速率對(duì)共晶陶瓷組織性能的影響
        4.3.1 行走速率對(duì)共晶陶瓷微觀組織的影響
        4.3.2 行走速率對(duì)共晶陶瓷力學(xué)性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]Al2O3/ZrO2（Y2O3）共晶復(fù)合陶瓷晶體生長(zhǎng)機(jī)理[J]. 潘傳增,張龍,趙忠民,張靖,朱浩.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2007(05)

碩士論文
[1]ZrO2/Al2O3復(fù)合陶瓷的制備及其性能研究[D]. 梁艷媛.哈爾濱理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3256339