第1个回答 2013-10-18
利用SiC和Al_2O_3纳米粉末在空气中反应烧结制备了氧化铝/0.18~8.72vol%莫来石复合陶瓷。研究了莫来石(3Al_2O_3·2SiO_2)的生长行为,成分组成、微观结构、应力状态以及力学性能和耐磨性能。 运用X射线衍射(XRD)的θ-2θ扫描、外标法和sin~2ψ法分别对样品进行定性、定量相分析和表面残余应力测量;采用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的表面形貌、断口形貌和磨损面;样品的微观结构利用透射电子显微镜(TEM)进行分析;样品的杨氏模量通过共振法测量,样品的断裂强度通过三点弯曲试验测试,采用压痕法测量样品的硬度和断裂韧性,运用纳米硬度计测试了样品的纳米硬度和微观摩擦行为;样品的耐磨性通过磨料磨损试验测试。 研究结果表明,SiC颗粒在1400℃以下被氧化成SiO_2,SiO_2在1450~1600℃与Al_2O_3反应生成莫来石。莫来石生长激活能为867~891kJ/mol,莫来石开始生长温度和生长激活能随SiC含量增加而降低。粒度较大的莫来石颗粒主要分布在基体晶界上,而粒度较小的莫来石颗粒多分布在基体晶粒内部,较大含量的莫来石能够阻碍基体晶粒的生长。氧化铝/莫来石复...
摘要5-6
Abstract6
第1章 绪论10-26
1.1 课题背景10-11
1.2 复合陶瓷概述11-14
1.2.1 结构陶瓷的研究现状11
1.2.2 复相陶瓷的原位合成法11-12
1.2.3 复合陶瓷强化、增韧机理12-14
1.2.4 颗粒弥散强化复相陶瓷14
1.3 氧化铝基复合陶瓷14-15
1.4 氧化铝/莫来石复合陶瓷15-17
1.5 氧化铝/莫来石复合陶瓷的烧结17-23
1.5.1 Al_2O_3/SiC 系统的高温亚稳性17-19
1.5.2 Al_2O_3/SiO_2 体系中莫来石的形成机理19-23
1.6 本课题选题意义、研究内容23-26
1.6.1 选题意义23
1.6.2 研究内容23-26
第2章 试验材料及方法26-36
2.1 试验设想及方案26
2.2 试验材料和样品制备26-28
2.3 X 射线衍射分析28-31
2.4 微观结构分析31-32
2.5 力学性能测试32-33
2.6 纳米压痕和划痕测试33
2.7 磨损试验33-36
第3 章 试验结果与分析36-54
3.1 氧化铝/莫来石复合陶瓷的反应烧结制备36-37
3.2 微观组织结构分析结果37-44
3.3 宏观力学性能测试结果44-46
3.4 纳米压痕和划痕试验结果46-48
3.5 断口形貌分析结果48-49
3.6 磨损试验结果49-53
3.7 本章小结53-54
第4 章 讨论54-70
4.1 反应烧结过程中莫来石的生长机理54-56
4.2 氧化铝/莫来石陶瓷残余应力对断裂方式的影响56-60
4.3 氧化铝/莫来石陶瓷中莫来石对力学性能的影响60-63
4.4 氧化铝/莫来石复合陶瓷耐磨性的影响因素63-69
4.4.1 磨损表面剥落面积63-66
4.4.2 硬度66
4.4.3 断裂方式66-68
4.4.4 莫来石含量68-69
4.5 本章小结69-70