(Zr 0.7-x Ti x W 0.3 )C 1-η 固溶体的脱溶析出行为

发布时间：2021-09-07 01:51

　　过渡金属碳化物（TMCs）具有超高熔点、高模量、耐腐蚀等一系列优点,因而在超音速飞行器、火箭喷管等国防、航空航天领域有广阔的应用前景;然而TMCs断裂韧性较低,可采取高温固溶-低温时效原位析出第二相的途径来实现增韧。本文主要研究（Zr0.7-xTix W0.3）C1-η固溶体的脱溶析出行为。首先制备无残炭、高致密度的（Zr0.7-xTix W0.3）C1-η固溶体以得到时效处理所需的研究对象,同时阐明（Zr0.7-xTix W0.3）C1-η固溶体相关的物理规律;然后构建合理的（Zr0.7-x Tix W0.3）C1-η溶体模型,基于该溶体模型对该固溶体低温时效下的相变动力学机制进行预测;最后通过实验研究（Zr0.7-xTix W0.3）C1-η固溶体的脱溶析出行为,验证了溶体模型的合理性及Factsage 7.1计算结果的规律,同时也阐述了时效温度、时间以及Ti C含量对于（Zr0.7-xTix W0.3）C1-η固溶体脱溶析出行为的影响。主要的研究成果如下:通过对（Zr0.7-xTix W0.3）C1-η固溶体制备中所涉及到的热力学过程进行计算可知,为得到无残碳、高致密度的（Zr0... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：硕士

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过渡金属碳化物陶瓷室温断裂韧性数据汇总[20-22]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-4-程中可以形成致密的(Zr,Ti)O2氧化膜以实现对陶瓷基体的有效保护，而ZrC单组元陶瓷不具备这一特点。也因为上述原因，有学者研究(Zr,Ti)C固溶体涂层的在大气环境下的烧蚀性能，结果也证明(Zr,Ti)C固溶体涂层明显优于ZrC-SiC复合涂层[28]。这也说明过渡金属碳化物固溶体的抗氧化能力可能优于单组元过渡金属碳化物[29]。图1-2不同温度下所得不同成分的ZrC-TiC陶瓷的致密度[25]图1-3.ZrC陶瓷及ZrC-20wt.%TiC陶瓷的高温氧化行为[27]：(a)(b)(c)(d)ZrC；(e)(f)(g)(h)ZrC-20wt.%TiC陶瓷从过渡金属碳化物陶瓷高温力学性能分析来看，当下的研究表明，单组元的过渡金属碳化物的力学性能随着温度的增加而显著降低，并且即使引入TiB2等第二相，也只能起到减缓随温度增加而强度下降的速率[30]。然而，研究人员在研究了过渡金属碳化物陶瓷固溶体的高温力学性能之后发现，相比于单组元的ZrC、TaC及NbC而言，ZrC-TaC-NbC三组元过渡金属碳化物固溶体及NbC-ZrC二元固溶体明显具有更佳力学性能，具体体现在过渡金属碳化物固溶体陶瓷的高温力学性能随

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-4-程中可以形成致密的(Zr,Ti)O2氧化膜以实现对陶瓷基体的有效保护，而ZrC单组元陶瓷不具备这一特点。也因为上述原因，有学者研究(Zr,Ti)C固溶体涂层的在大气环境下的烧蚀性能，结果也证明(Zr,Ti)C固溶体涂层明显优于ZrC-SiC复合涂层[28]。这也说明过渡金属碳化物固溶体的抗氧化能力可能优于单组元过渡金属碳化物[29]。图1-2不同温度下所得不同成分的ZrC-TiC陶瓷的致密度[25]图1-3.ZrC陶瓷及ZrC-20wt.%TiC陶瓷的高温氧化行为[27]：(a)(b)(c)(d)ZrC；(e)(f)(g)(h)ZrC-20wt.%TiC陶瓷从过渡金属碳化物陶瓷高温力学性能分析来看，当下的研究表明，单组元的过渡金属碳化物的力学性能随着温度的增加而显著降低，并且即使引入TiB2等第二相，也只能起到减缓随温度增加而强度下降的速率[30]。然而，研究人员在研究了过渡金属碳化物陶瓷固溶体的高温力学性能之后发现，相比于单组元的ZrC、TaC及NbC而言，ZrC-TaC-NbC三组元过渡金属碳化物固溶体及NbC-ZrC二元固溶体明显具有更佳力学性能，具体体现在过渡金属碳化物固溶体陶瓷的高温力学性能随


本文编号：3388614