Al 2 O 3 复相陶瓷/耐热钢三维网络复合材料的制备及性能研究

发布时间：2024-01-25 20:45

　　网络陶瓷/金属基复合材料不仅具有优良的摩擦磨损性能及良好的抗热震性能,而且在三维空间上具有相互贯通结构及各相同性等特点,使其每一相都能发挥其各自的性能优势,因此,在军工、航天航空、汽车制动等领域具有良好的应用前景。本课题首先通过添加硅酸锆制备氧化铝/氧化锆/莫来石复相陶瓷,并对复相陶瓷的组织结构和力学性能进行研究,然后制备氧化铝/氧化锆/莫来石复相泡沫陶瓷,通过在复相泡沫陶瓷表面化学气相沉积金属钛涂层改善复相泡沫陶瓷与镍铬耐热钢两相之间的润湿性,最后采用真空消失模铸造法制备Al₂O₃复相陶瓷/镍铬耐热钢三维网络复合材料。研究化学气相沉积工艺及装置对泡沫陶瓷沉积效果的影响;并对复合材料组织结构及其力学性能进行研究。研究结果表明:(1)将硅酸锆和氧化钇湿法研磨、干燥后加入Al₂O₃陶瓷粉料中,采用1550°C常压烧结,保温3h,可以制得含有t-ZrO₂的Al₂O₃陶瓷;(2)在应力作用下,Al₂O₃

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 硅酸锆的应用及研究现状
        1.2.1 硅酸锆的应用
        1.2.2 国内外研究现状
    1.3 陶瓷与金属的润湿性
        1.3.1 润湿性的概念及类别
        1.3.2 改善润湿性的方法
        1.3.3 化学气相沉积法制备金属涂层
    1.4 制备网络陶瓷/金属基复合材料的工艺及前景
        1.4.1 制备网络陶瓷/金属基复合材料的工艺
        1.4.2 网络陶瓷/金属复合材料的前景
    1.5 国内外研究现状
    1.6 本课题研究的目的及内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
第二章 实验方法
    2.1 技术路线
    2.2 实验原料及仪器
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 氧化铝/氧化锆/莫来石复相泡沫陶瓷基体的制备
        2.3.2 复相泡沫陶瓷表面化学气相沉积Ti涂层
        2.3.3 消失模真空负压铸造法制备复相陶瓷/镍铬耐热钢复合材料
    2.4 性能检测及表征
        2.4.1 复相陶瓷及复合材料气孔率、体积密度的测定
        2.4.2 复相陶瓷及复相陶瓷/镍铬耐热钢三维网络复合材料抗弯强度的测定
        2.4.3 复相陶瓷断裂韧性的测定
        2.4.4 复相陶瓷抗热震性能的测试
        2.4.5 复相泡沫陶瓷抗压强度的测试
        2.4.6 复相陶瓷及复合材料的微观形貌表征
第三章 氧化铝/氧化锆/莫来石复相陶瓷的组织及力学性能
    3.1 复相陶瓷的制备方法及原料组成
    3.2 复相陶瓷的组成与组织
        3.2.1 复相陶瓷的组成
        3.2.2 复相陶瓷的组织
    3.3 复相陶瓷的力学性能
    3.4 本章小结
第四章 复相泡沫陶瓷表面化学气相沉积Ti涂层
    4.1 复相泡沫陶瓷的宏观结构与性能
    4.2 固渗法沉积金属钛涂层
    4.3 本章小结
第五章 复相陶瓷/镍铬耐热钢网络复合材料的制备及组织与性能
    5.1 Al₂O₃复相陶瓷/镍铬耐热钢三维网络复合材料的制备
    5.2 Al₂O₃复相陶瓷/镍铬耐热钢三维网络复合材料的组织结构
    5.3 Al₂O₃复相陶瓷/镍铬耐热钢三维网络复合材料的性能
        5.3.1 实验结果
        5.3.2 宏观形貌及断裂过程分析
        5.3.3 复合材料的断口形貌分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3885527