LaNbO4畴切换改性MoSi2复合陶瓷微波烧结工艺与性能研究

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mj5211314
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
MoSi2以较低的密度、高的熔点(2030℃)、高的实用温度(>1600℃)、良好的高温抗氧化性、高温耐蚀性、良好的导电导热性等优势,被认为是继Ni之后出现的一类极具竞争力的新型高温结构材料。然而,纯MoSi2具有自身的缺陷,尤其是低温脆性和高温强度不足,限制了其作为高温结构件的使用和发展。微波烧结本身的快速烧结致密化及材料力学性能的巨大提高,越来越广泛地应用于陶瓷及其复合材料的制备。本文利用微波烧结制备LaNbO4/MoSi2复合陶瓷材料,不仅通过第二相颗粒弥散强韧化,而且利用具有形状记忆功能的铁弹相LaNbO4的畴结构切换效应改性MoSi2,提高材料的室温韧性和高温强度。  实验将La2O3(99.9%)粉与Nb2O5(99.99%)粉混合,通过高温炉1000℃煅烧2h,获得单斜相LaNbO4。并将这种具有畴结构的单斜相LaNbO4粉末与MoSi2混合压坯,采用微波烧结制备LaNbO4/MoSi2复合材料。  运用排水法、XRD、SEM、力学性能测试等手段,分析了压坯工艺、升温工艺、烧结温度和保温时间以及不同 LaNbO4含量对微波烧结样品密度、显微硬度(Hv)、断裂韧性(KIc)、微观组织结构以及微波烧结行为的影响。结果表明:LaNbO4/MoSi2复合材料温压压坯成形比冷压获得更好的生坯及微波烧结效果。如,烧结制品完整无分层开裂,密度、硬度、断裂韧性更高,组织更均匀细致;LaNbO4/MoSi2复合陶瓷材料通过微波1000w功率升温至1000℃并保温5min,再以1800w功率升温至烧结温度1540℃并保温30min,可获得性能较佳的烧结制品,如15%vol LaNbO4/MoSi2在此烧结工艺下,烧结样品相对密度为92.87%,显微硬度为11.876GPa、断裂韧性6.626MPa.m1/2,为较佳烧结工艺。  通过显微组织和断口及界面进行观察分析得知,LaNbO4以其畴结构切换机制在室温韧性和高温强度方面都做出巨大贡献。15%vol LaNbO4+MoSi2断裂韧性和高温抗弯强度分别达到6.841MPa.m1/2和487MPa,比微波烧结纯 MoSi2(4.7 MPa.m1/2,300 MPa)提高了45.5%和62.3%。同时对比普通热压烧结纯MoSi2,微波烧结复合材料的增韧补强效果更为明显,这也有赖于微波快速加热烧结获得的均匀细小晶粒组织从而起到细晶强韧化的作用。
其他文献
在建设工程招投标中,应用工程量清单模式报价是目前国际上通用的工程造价计价方式,是一套比较科学的报价体系,是完善工程招投标市场、健全工程造价市场形成机制的有效途径.《
地埋管地源热泵系统不仅仅是一种节能环保的空调方式,同时它具有可靠性、稳定性、高效性、经济性等优点,是一种可持续发展的建筑节能新技术,本文重点论证了垂直埋管换热器系
熔盐法作为一种新型的粉体合成方法,具有降低反应温度、提高反应速率、增大体系内反应物的接触面积等优点。碳化锆是一种超硬材料且其化学稳定性好,具有良好的耐腐蚀、耐高温性能,是一种优良的表面保护材料和高温结构材料。本文利用鳞片石墨在大部分熔盐体系中不具备溶解度这个特点,利用模板法特性合成了一种在鳞片石墨表面包覆一层Zr C的C-ZrC复合粉体,探讨了熔盐介质、烧成温度、石墨粒度和保温时间对反应体系中物相
在电极-生物膜反应器中,电极上能否形成良好的生物膜是该反应器去除有机物及硝酸盐的关键。电极作为反应器的核心,承载着微生物的附着生长,对电极生物膜反应器废水处理起至关重要的作用。从电极生物膜法处理废水原理及特征可知,电极是该技术处理污水的一个重要控制因子,其性能好坏将直接影响电极表面生物膜的活性及内部结构,从而影响废水的处理效率。所以寻求良好的电极,增加电极的生物亲和性,来增加电极表面生物膜量是关键
Bi系超导薄膜材料具有比如表面积大,缺陷密度高,组织经常处于亚稳状态,性能对结晶参数非常敏感及影响晶体取向的因素非常复杂等特点,加之高质量的薄膜生长对制备工艺及设备的要求很高等方面的限制,因而在如何选用适当的方法和工艺参数在Bi系超导薄膜制备中诱导合理的织构分布,进而在结晶过程中人为地控制晶体取向以及认识织构对薄膜性能的影响规律等,仍是目前的研究难点。所以正确的分析Bi系超导薄膜的织构特性,成为进
疫情就是命令,抗“疫”就是责任.在这场突如其来的战“疫”中,防控是头等大事,保障农产品有效供给,帮助重点品种农产品及时解决滞销卖难问题已是当务之急.rn按照党中央国务院
期刊
随着世界经济的迅猛发展,在世界能源消耗量快速上升的同时温室气体的排放量以及各种室内外污染物的产生、排放量也在急剧上升,给人类的居住环境带来了巨大的压力。建筑业是我
本文基于2010年及2014年采集到的CFPS家庭微观数据,检验了房产税改革对居民消费的影响.结果显示,房产税的改革显著促进了居民当期消费,政策前后居民消费增加了0.15%.而在进一
高速线材主要以连续轧制的方式生产,轧件在轧辊孔型中轧制成型。现武钢高线厂线材产品表面出现折叠,带有表面折叠缺陷的线材在后续加工中会严重影响产品质量,研究减少折叠缺
本文利用真空退火炉融炼束源金属的单质锭,作为束源炉的蒸发源;利用臭氧浓缩装置获得高浓度臭氧作为制备Bi系薄膜的氧化源;利用原子力显微镜研究了Bi, Sr,Ca和Cu金属元素的蒸发速率。在此基础上采用分子束外延法(MBE)制备Bi系氧化物薄膜。首先制备了结构简单,成相温度宽的Bi2Sr2Cu06+δ薄膜,然后利用金属源的蒸发速率并参考吸附系数,制备了Bi2.1Cay Sr1.9-yCuO6+δ薄膜和