ZrB2陶瓷基復合材料的性能及高溫拉深機理研究.pdf

1、ZrB2陶瓷基復合材料的熔點超過3000℃，具有優(yōu)異的高溫強度和抗氧化性，這些特性使其成為在1800℃以上溫度使用的結(jié)構(gòu)材料的候選材料。本文選擇AlN作為燒結(jié)助劑，采用熱壓燒結(jié)工藝制備了ZrB2+xvol.％SiC+yvol.%lN(ZSA1、ZSA2)陶瓷基復合材料，確定了ZrB2陶瓷基復合材料的制備工藝參數(shù)，得出了致密度與燒結(jié)時間的相互關(guān)系。利用SEM、EDS等分析方法對材料進行了微觀組織和相成分分析，并對材料的其他相關(guān)性能進行了考

2、察。
　　首先，對材料的室溫及高溫力學性能進行了測試。ZSA1和ZSA2的彎曲強度和斷裂韌性分別是750MPa/4.19MPa·m1/2和840MPa/5.4MPa·m1/2；同時測試了ZSA2的高溫彎曲性能，結(jié)果表明隨著溫度的升高，彎曲強度呈先上升后降低趨勢，750℃時能達最高值803.3MPa。然后對材料的斷裂模式及熱物理性能進行了分析和考察。
　　利用氧乙炔火焰在2300～2500℃溫度區(qū)間對ZrB2陶瓷基復合材料進行

3、了抗熱震和抗氧化燒蝕性能試驗，結(jié)果表明：在此條件下，ZrB2陶瓷基復合材料具有良好的抗熱震性和抗氧化燒蝕性能，這歸因于其在氧化燒蝕過程中所形成的均勻致密氧化層有效地阻止了氧的擴散。經(jīng)氧乙炔燒蝕后，試樣表面結(jié)構(gòu)保持完好，平均質(zhì)量燒蝕率和線燒蝕率分別為6.67×10-5g/s和6.67×10-4mm/s。經(jīng)XRD衍射分析材料表面的燒蝕產(chǎn)物主要為ZrO2。
　　對ZrB2陶瓷基復合材料板材進行了高溫拉深工藝研究，確定了材料的拉深工藝參數(shù)