铁基/SiC陶瓷复合材料的制备及其组织结构研究

发布时间：2022-02-19 08:54

　　金属基陶瓷耐磨复合材料是近来国内外耐磨材料的研究热点,具有广阔的发展前景。传统的高铬铸铁耐磨作为国内电厂用磨煤机磨辊、磨盘等耐磨件的通用材料,已无法满足企业对磨煤机使用寿命和工作效率的要求。目前,国外已将陶瓷增强金属基复合材料成功应用到电力、水泥、化工等基础行业的耐磨件中,其使用寿命较普通高铬合金或堆焊合金材料提高2.5³倍。而国内耐磨复合材料领域发展较慢,目前仍处于初始研究阶段,因此金属基陶瓷复合材料的研究意义重大。本试验以SiC陶瓷作为增强体,铁合金作为基体金属,首先采用无压固相烧结工艺,在模压压力为30MPa、烧结温度为1300℃、保温时间为60min等工艺参数下,制备了具有一定孔隙率和高温强度的SiC陶瓷预制体。在此基础上,试验采用无压浸渗工艺制备了不同质量分数Ti、Si以及不同颗粒度的铁基/SiC复合材料,采用光学显微镜、SEM、EDS、XRD等技术手段,研究了铁基/SiC陶瓷复合材料的微观组织、物相组成、组织缺陷、元素分布和浸渗过程。采用无压固相烧结工艺成功的制备了具有一定强度、孔隙率的Si C陶瓷预制体。随着预制体中Ti质量分数的增加,SiC预制体孔... 

【文章来源】：太原理工大学山西省211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 金属基陶瓷复合材料的研究现状
    1.3 金属基陶瓷复合材料的制备工艺
        1.3.1 固相工艺
        1.3.2 液相工艺
        1.3.3 双相工艺
    1.4 无压浸渗法制备铁基/SiC复合材料
        1.4.1 无压浸渗工艺模型
        1.4.2 金属与陶瓷的润湿性
    1.5 金属基陶瓷复合材料的界面研究
    1.6 研究目标及内容
        1.6.1 研究目标
        1.6.2 研究内容
第二章 试验材料及方法
    2.1 试验方案
    2.2 试验材料
        2.2.1 陶瓷颗粒的选择
        2.2.2 金属基体的选择
        2.2.3 粘接剂的选择
        2.2.4 活性元素的选择
    2.3 试验设备
    2.4 SiC陶瓷预制体的制备
    2.5 铁基/SiC陶瓷复合材料的制备
    2.6 铁基/SiC陶瓷复合材料检测分析
        2.6.1 孔隙率、密度测量
        2.6.2 金相分析
        2.6.3 XRD物相分析
        2.6.4 扫描电镜和能谱分析
        2.6.5 显微硬度测试
第三章 SiC陶瓷预制体的制备
    3.1 引言
    3.2 SiC陶瓷预制体的制备
    3.3 陶瓷预制体组织结构
    3.4 本章小结
第四章 铁基/SiC陶瓷复合材料的制备及其组织结构研究
    4.1 引言
    4.2 复合材料的制备
    4.3 复合材料的组织结构
    4.4 复合材料的缺陷
    4.5 复合材料的显微硬度
    4.6 本章小结
第五章 活性元素及陶瓷颗粒度对复合材料的影响
    5.1 Ti的作用及影响
    5.2 Si的作用及影响
    5.3 陶瓷颗粒度的影响
    5.4 无压浸渗机理分析
    5.5 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3632602