陶瓷颗粒增强铌钛基复合材料的制备与力学性能研究

发布时间：2024-06-15 01:46

　　本文利用真空热压烧结方法,在1600℃、30MPa、氩气保护下制备了 ZrB2颗粒增强铌钛基复合材料xZrB2-(Nb-20wt.%Ti)(记作xZrB2-NbTi,其中x=0,15wt.%,30wt.%,45wt.%,60wt.%)。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了复合材料的物相组成和微观组织结构:采用阿基米德原理得到致密度;利用显微维氏硬度计测得显微硬度值;采用室温共振法测定了室温弹性模量;采用单边切口梁法检测了常温和高温(800-1300℃)断裂韧度;利用力学试验机进行了常温和高温(800-1300℃)压缩实验。Nb-20wt.%Ti 合金由铌钛固溶体(Nb,Ti)ss和α-Ti 相组成,xZrB2-NbTi(x=15-60wt.%)复合材料以铌基固溶体Nbss为基体,生成(Nb,Ti)B和ZrO,ZrB2与Nb-20wt.%Ti合金最大反应浓度在30-45wt.%之间。xZrB2-NbTi复合材料室温断裂韧度值在6.95-13.04MPa·m1/2之间,室温弹性模量在111.12-343.96GPa之间,致密度均大于96%,显微硬...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文背景及研究的目的和意义
        1.1.1 基体
        1.1.2 增强体
    1.2 超高温材料的研究进展
        1.2.1 超高温陶瓷材料
        1.2.2 难熔金属及其合金
        1.2.3 超高温材料的制备方法
    1.3 本论文研究内容
第2章 样品制备及表征方法
    2.1 引言
    2.2 材料制备
    2.3 物相分析
    2.4 微观组织
    2.5 致密度测试
    2.6 显微硬度测试
    2.7 室温弹性模量测试
    2.8 常温和高温断裂韧性测试
        2.8.1 常温断裂韧性测试
        2.8.2 高温断裂韧性测试
    2.9 常温和高温压缩试验
第3章 材料常温力学性能
    3.1 物相分析
    3.2 微观组织
    3.3 致密度、室温弹性模量和硬度
    3.4 常温压缩试验
        3.4.1 常温压缩应力-应变曲线
        3.4.2 常温压缩断口形貌
    3.5 室温断裂韧性
        3.5.1 Ti含量对室温断裂韧性的影响
        3.5.2 ZrB₂对室温断裂韧性的影响
        3.5.3 室温断裂韧性断口形貌
    3.6 本章小结
第4章 材料高温力学性能
    4.1 高温压缩应力-应变曲线
    4.2 高温压缩峰值应力
        4.2.1 高温压缩峰值应力
        4.2.2 ZrB₂含量对峰值应力的影响
        4.2.3 试验温度对峰值应力的影响
    4.3 高温压缩峰值应变
        4.3.1 高温压缩峰值应变
        4.3.2 ZrB₂含量对峰值应变的影响
        4.3.3 Ti含量对峰值应变的影响
    4.4 高温压缩断口形貌
    4.5 高温断裂韧性
        4.5.1 高温断裂韧度值
        4.5.2 高温断裂韧性断口形貌
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3994735