高致密性超高温陶瓷ZrC/TiC/HfC复合材料的制备及性能研究

发布时间：2024-04-08 20:08

　　在航天航空领域飞速发展的时代,对超高温复合材料提出了更为苛刻的性能要求,其中碳碳复合材料在高温领域发挥着独特优势。本研究从C/C复合陶瓷材料出发,以TiC、ZrC、HfC三种碳化物为基体材料,研究了三类(TiC/ZrC、HfC/ZrC、HfC/ZrC/TiC)不同成分碳化物复合陶瓷的烧结性能,从烧结致密化,维氏硬度与断裂韧性,微观组织断裂模式,裂纹扩展及其力学性能变化为讨论点,揭示了材料组织成分、微观组织与力学性能之间的联系及规律,得到以下主要结论:(1)TiC/ZrC陶瓷中不同种类的烧结助剂对致密化的影响。烧结密度、相对密度计算结果显示,TiC/ZrC/SiC试样烧结密度为5.4637 g/cm3,相对密度为92.60%,碳化硅均匀分布于TiC与ZrC之间,使界面与界面之间有很好的润湿性,更好的促进烧结,同时也由于烧结速度快,残留较多气孔。在TiC/ZrC/Ti&C试样中,基于SPS烧结对粉末导电性要求较高,钛粉与碳粉都有比较好的导电性,有相关文献报道有利于活化烧结,且钛与碳的存在,相比于其它添加物更利于碳化钛与碳化锆的固溶。烧结后体积密度为5.4962 g/cm3,烧结相对...

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【部分图文】：

图2-1实验材料形貌图

图2-1实验材料形貌图（a）碳化钛粉末，（b）纳米碳粉末Fig.2-1Thesurfacemorphologiesofexperimentalmaterials(a)powdersofTiCb)powderofMH-C.2制备流程本研究为探索....

图2-2TiC/ZrC烧结工艺曲线

TiC（Wt%）ZrC（Wt%）添加相（Wt%）组分1585-15wt%TiC/ZrC2080-20wt%TiC/ZrC4555-45wt%TiC/ZrC10805%Ti&5%C10%TiC/ZrC/5%Ti&5%13.577.510%SiC13.5....

图2-3a抽真空装置图b液体静力天平

图2-3a抽真空装置图b液体静力天平Fig.2-3(a)FIGevacuationapparatus(b)Hydrostaticbalance选取三组有效测量数据，分别计算体积密度、理论密度与相对密度，，如下示。表2-4TiC/ZrC二元系列体积密度、理....

图2-5六种不同组分相对SPS烧结曲线趋势图

图2-5六种不同组分相对SPS烧结曲线趋势图。A1~A6分别为TiC15wt%TiC/ZrC、20wt%TiC/ZrC、45wt%TiC/ZrC、13.5%TiC/ZrC/SiC10%、10%TiC1/ZrC/Ti5%&C5%、TiC/ZrC/MWCNTsFig.....

本文编号：3948744