TiC/Fe金属陶瓷及其梯度复合材料的制备与性能研究

发布时间：2022-10-21 14:30

　　本文以工业上应用最为广泛的钢铁材料为基体,以TiC硬质颗粒为增强相,从高温、高速、耐磨损的实际使用需求出发,制备出较为均匀致密且具备良好耐磨损性能的TiC/Fe金属陶瓷。为了有效缓解金属陶瓷与传统钢材相连接时两者之间热匹配性较差的问题,又制备出界面结合良好的梯度TiC/Fe复合材料以缓和两者间的热应力,因而本文所研究的梯度复合材料有着广阔的应用前景。实验采用无压烧结法,分别制备了 TiC/Fe金属陶瓷与梯度复合材料,结果表明:添加0.5wt.%硬脂酸锌成形剂、压制压力为1OOMPa且烧结温度为1480℃为最佳制备工艺,可以制备出外观均匀致密的复合材料。实验制备的TiC/Fe金属陶瓷中,TiC体积分数为别为30%、40%、50%和60%。当TiC含量为50vol.%时,均质TiC/Fe复合材料的相对密度达到最大值99.1%,弯曲强度达到最大值1048MPa,压缩强度达到最大值1689MPa;当TiC含量为60vol.%时,均质TiC/Fe复合材料的硬度达到最大值6200MPa。实验采用压剪强度来表征梯度TiC/Fe复合材料界面结合性能。结果表明,随界面两侧复合材料成分差异性增加,因热膨胀... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 铁基复合材料研究现状
        1.2.1 铁基复合材料的基体与增强相
        1.2.2 铁基复合材料的界面研究
        1.2.3 铁基复合材料的力学性能研究
        1.2.4 铁基复合材料的摩擦磨损性能研究
    1.3 TiC的结构与性能
    1.4 梯度功能材料研究现状
        1.4.1 梯度功能材料的概念与分类
        1.4.2 梯度功能材料的制备方法
    1.5 研究方案
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 实验路线
2. 实验方案
    2.1 实验原料
    2.2 实验仪器设备
    2.3 实验步骤
    2.4 材料性能测试与表征
        2.4.1 密度测试
        2.4.2 弯曲强度测试
        2.4.3 压缩强度测试
        2.4.4 界面结合性能测试
        2.4.5 硬度测试
        2.4.6 耐磨性测试
        2.4.7 X射线衍射分析
        2.4.8 微观分析
3. TiC/Fe复合材料的制备
    3.1 TiC/Fe金属陶瓷的制备
    3.2 梯度TiC/Fe复合材料的制备
    3.3 本章小结
4. TiC/Fe复合材料的性能研究
    4.1 金属陶瓷的物相分析
    4.2 金属陶瓷基本性能研究
        4.2.1 硬脂酸锌对金属陶瓷性能的影响
        4.2.2 压制压力对金属陶瓷性能的影响
        4.2.3 烧结温度对金属陶瓷性能的影响
        4.2.4 成分变化对金属陶瓷性能的影响
    4.3 梯度复合材料的界面性能研究
    4.4 金属陶瓷摩擦磨损性能研究
    4.5 本章小结
5. 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3695823