SiC_(W)-ZrO_2改性MoSi_2复相陶瓷的组织与性能

通过热压烧结制备SiC(W)-ZrO2-MoSi2复相陶瓷,利用X射线衍射仪、图像分析仪、透射电镜对复相陶瓷试样组织结构进行了研究,探讨了SiC(W)-ZrO2协同作用对MoSi2陶瓷性能的影响。结果表明:纳米ZrO2颗粒的加入对材料的细化作用较SiC晶须明显,复相协同作用细化效果更好。SiC(W)-ZrO2协同作用的综合机制有利于提高复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性,ZrO2量的增加对提高复相陶瓷断裂韧性的作用更明显;ZrO2粒子钉扎位错,导致可动位错绕过,强化材料基体。弥散分布的SiC晶须阻碍位错运动,使位错缠结、交割,阻碍晶界迁移;粒子周围出现孪晶以及SiC晶须引起的层错,阻碍其晶粒长大。

C/C-SiC复合材料表面Y_2O_3-ZrO_2-Al_2O_3涂层的涂刷法制备及其抗高温氧化性能

为了提高C/C复合材料的抗高温氧化性能,用包埋法在C/C复合材料表面制备SiC内涂层,再在其上刷涂制备Y2O3-ZrO2-Al2O3多组分涂层,对制备涂层的各种影响因素进行分析,确定最佳制备工艺,并考察了该涂层的组织结构和抗高温氧化性能。结果表明:最佳制备条件为以SiC为内涂层、10%聚乙烯醇(PVA)为分散剂,以Y2O3,ZrO2,Al2O3,Si及C为原料,室温涂覆,升温到1 873 K保温30 min,反复进行5次;该涂层在1 873 K下氧化19 h,失重率仅1.76%,有良好的短期抗高温氧化性能,氧化29 h时失重率为6.23%,涂层可能已破坏失效;涂层的失效是由于其表面形成的孔洞和裂纹不能愈合而导致的。

纳米SiC颗粒复合对Al_2O_3-ZrO_2陶瓷材料力学性能的影响

研究了纳米SiC颗粒复合对Al2O3＿ZrO2陶瓷材料力学性能影响的两个因素,即ZrO2的相变强韧化和纳米SiC颗粒的弥散强韧化。实验发现,处于晶界的纳米SiC颗粒,有松弛晶界应力的作用,使得样品中在室温下保留的四方相含量减少,ZrO2的相变强韧化作用减小,但纳米SiC颗粒在晶界处对裂纹的钉扎作用又改善了材料的力学性能。如果两个因素能协调作用,将会使强韧化效果增大,反之则会降低。

SiC_((W))/ZrO_(2(P))协同复合MoSi_2陶瓷磨损特性的研究

在无润滑条件下测定了SiC(W)/ZrO2(P)协同复合MoSi2陶瓷的磨损特性曲线,并对其磨损特征进行了分析。结果表明,随着SiC晶须以及ZrO2纳米颗粒含量的提高,MoSi2-SiC(W)/ZrO2(P)复合陶瓷的磨损特性由单纯的磨粒磨损逐渐转变为磨粒磨损和粘着磨损的混合。ZrO2纳米颗粒的加入有利于提高复合陶瓷的韧性,SiC晶须的加入有利于提高复合陶瓷的硬度,复合陶瓷的整体耐磨性主要由硬度和韧性共同决定。SiC(W)/ZrO2(P)协同复合作用使得MoSi2复合陶瓷的耐磨性得以明显改善。

纳米SiC颗粒对Al_2O_3-ZrO_2复合材料断裂模式的影响

本文观察了Al2O3-ZrO2和纳米SiC复合的Al2O3-ZrO2陶瓷材料的断口形貌。在Al2O3-ZrO2样品中表现为典型的沿晶断裂。复合纳米SiC颗粒后,出现相当一部分的穿晶断裂形貌。并且讨论了残余热应力对断裂模式的影响。

AlN/SiC_w(Y_2O_3SiO_2)复合材料热处理增强机理

利用ＸＲＤ， ＥＰＭＡ 和ＨＲＥＭ 等测试技术对ＡｌＮ／ＳｉＣｗ（Ｙ２Ｏ３ＳｉＯ２） 复合材料热处理增强机理进行了研究。结果表明： 材料在１ ３００ ℃空气中进行热处理， 其氧化处理过程也是其热处理增强过程， 增强机理主要是由于氧化扩散改变了粒界玻璃相的相组成， 粒界玻璃相在高温氧化气氛下和ＡｌＮ颗粒发生作用， 生成ＡｌＮ 多形体２ＨδＳｉａｌｏｎ 相， 并与ＳｉＣ

W与Ti_3SiC_2陶瓷的放电等离子烧结连接

本研究成功地以放电等离子烧结方法将W和Ti3SiC2块体连接,得到界面结合良好、组织均匀、晶粒细小、没有明显缺陷的界面组织,通过生成以WC和W2C为主的过渡层,连接界面形成了冶金结合,为陶瓷与金属材料的连接提供了一条新途径。

Y_2O_3-SiO_2 添加剂对 AlN/SiC_W 复合材料性能的影响

利用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ和ＨＲＥＭ等测试技术系统地研究了Ｙ２Ｏ３－ＳｉＯ２添加剂对ＡｌＮ／ＳｉＣＷ复合材料力学性能及高温抗氧化性能的影响。结果表明：Ｙ２Ｏ３－ＳｉＯ２添加剂可有效地改善材料的力学性能，材料的氧化过程也是其热处理增强过程。添加剂组成接近其低共熔点时，材料随氧化时间的延长而得到增强增韧，且增幅最大，其最佳掺量为１０ｗｔ％。氧化处理改变了粒界玻璃相的相组成，玻璃相与ＡｌＮ颗粒发生作用，生成ＡｌＮ多形体２ＨδＳｉａｌｏｎ相，形成对材料有益的空间交错的结构。