两种可加工陶瓷Ti3SiC2,Y4Al2O9的合成制备与性能

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yalaso_wind
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
Ti3SiC2陶瓷由于兼有金属和陶瓷的诸多优良特性,包括良好的导热性和导电性、损伤容限、低硬度、高弹性模量等,广泛为人们所关注。但在材料制备过程中,所得产物往往含有一定量杂质相TiC难以去除,通过在原料中引入适量的Al能够很好地解决这一问题,获得高纯度的Ti3SiC2。但Al的引入会使得材料在某些特殊的使用环境下性能发生恶化。因此寻求一种有效的合成Ti3SiC2材料的方法同时不会对材料的使用性能构成损害是极其重要的。而开展关于Ti3SiC2无压烧结的研究,使得采用包括挤出成型、注浆成型等手段获得的Ti3SiC2异形件能够在实际中得到应用。而对另一种陶瓷Y4Al2O9(YAM)的研究则是基于其较低的热导率展开的,而作为一种介稳相YAM可能具有潜在的特殊性质。基于以上科学事实,分别开展了微波烧结合成高纯度Ti3SiC2粉体的研究工作、Ti3SiC2无压烧结的工作以及YAM相相关的研究工作。通过XRD、SEM、EDS等研究了微波合成Ti3SiC2的反应路径,提出了微波法合成Ti3SiC2的反应机理,并在这些机理的指导下成功以Ti粉、Si粉和鳞片石墨为原料合成了相含量高达98vol.%的Ti3SiC2粉体。采用传统的无压烧结和微波烧结工艺,烧结体致密度均达到95%以上。对应于最高的致密度常规无压烧结温度为1600oC,而微波烧结温度仅为1400oC。最佳保温时间确定为1h。通过高温固相反应首先合成了单相的YAM粉体。在此基础上,利用SPS烧结制备了相对密度为99.5%的YAM块体,并对致密的YAM块体的微观结构和部分宏观力学性能进行了表征。断口形貌表明YAM相陶瓷主要的断裂方式为穿晶断裂,同时断面中含有较多的解理面。致密的YAM相陶瓷的本征硬度为4.3GPa。此外,在研究了YAM对外加载荷的力学反馈行为以及机加工性能进行评估之后,首次提出YAM相陶瓷是一种具有抗损伤容限的可加工陶瓷。
其他文献
钼铜复合材料有足够的高温强度,有很好的高温燃气烧蚀性以及抗电弧腐蚀性能,加上良好的抗热震性能,在民用及军工方面具有广泛的用途,因此快速成型钼铜合金零件具有很高的研究价值
本文采用光学显微分析、扫描电子显微分析、X射线衍射分析、弯曲法等方法系统研究了Ti68Ta32-xCux(x=0,3,6,9,12,15)合金的显微组织、马氏体相变和形状记忆效应,揭示了Cu添加和时效
钛酸盐纳米材料具有比表面积大、结构稳定、离子交换性强以及制备成本低廉、工艺简单等优点,在光电器件、光催化剂、离子交换剂等方面具有广阔的应用前景。本文建立了一系列
先进拉挤工艺(Advanced Pultrusion,简称ADP)是一种重要的复合材料低成本自动化制造技术,具有生产效率高、制件长度不受尺寸限制、制件孔隙率低等优点。ADP工艺中,预浸料型材坯料直接进入高温模具,在有限长模具中快速升温和固化成为复合材料型材,非稳定温度场中预浸料的热-化学相当复杂、直接影响制件性能。然而目前ADP的工艺制定只能基于工程经验,并没有精确的理论支撑,这就使产品的质量不稳
与世界三大一流湾区相比,粤港澳大湾区在智慧城市发展策略方面仍具有一定差距.本文结合世界三大湾区经验及粤港澳大湾区智慧城市发展方面存在的问题,在推进公共无线网络建设
碳纤维复合材料具有优异的力学性能、耐疲劳性、耐腐蚀性和良好导电性,广泛应用于航天航空、建筑和体育等方面。高含量导电碳纤维在复合材料中的相互接触形成导电网络,载荷作用
本文研究了SAPMAC法定向生长蓝宝石晶体的形态演变及工艺参数对其影响的规律,提出了相应的数学模型及工艺设计方法;考察了结晶界面形貌的演变过程、理论探讨了蓝宝石结晶界面
热电材料是可以实现热能和电能相互转换的一种新型功能材料,主要应用于温差发电和热电制冷。Bi2Te3系热电材料是迄今研究发现的室温附近热电性能最好的热电材料之一,已经在各个
长期以来在社会中存在着一些不文明的偷窃电现象,给国家和电力企业带来巨大的经济损失,影响了国家电力的发展和社会稳定.因此,窃电、偷电现象已经受到了国家和电力企业的高度
随着激光科学技术的发展和大型高功率激光驱动装置的建立,对于激光器输出的能量要求逐渐提高(通常在千焦的量级以上),人们对激光系统中的各类光学元件的抗激光损伤能力都提出了更