碳化硼-鋁復(fù)合材料注凝成型研究.pdf

1、碳化硼是一種重要的特種陶瓷材料，具有低密度(2.52g/cm3)、高熔點(2450℃)等優(yōu)異的物理化學(xué)性能。但由于其燒結(jié)溫度過高、難以致密化及韌性低等缺點，限制了它的應(yīng)用。鋁是一種具有低密度、高韌性和低熔點的金屬材料。而碳化硼-鋁復(fù)合材料具有低密度、高的韌性并己得到廣泛的應(yīng)用。注凝成型是一種將膠體化學(xué)、陶瓷制備技術(shù)及高分子化學(xué)結(jié)合的原位成型方法，它主要是利用陶瓷漿料中有機單體在一定條件下發(fā)生聚合反應(yīng)，使陶瓷漿料固化成型。它可用于制備形狀

2、復(fù)雜、高均勻性以及高可靠性的陶瓷材料。 本文采用注凝成型工藝制備碳化硼.鋁復(fù)合材料，研究了溶劑、分散劑種類及其含量、固相含量、B4C-Al之間的配比和有機單體對漿料粘度的影響，制備出了高固相含量和低粘度漿料；研究了有機單體之間配比、引發(fā)劑的用量、B4C-Al之間的配比、不同的固相含量和真空處理對素坯抗彎強度的影響，制備出了高強度、微觀結(jié)構(gòu)均勻的素坯；研究了素坯的干燥和燒結(jié)。主要研究結(jié)果如下： (1)以有機溶劑正丁醇和正辛

3、醇作為分散介質(zhì)，以CH-10S和Tilo-20100作為分散劑來分散碳化硼.鋁復(fù)合粉體時，都取得良好的分散效果，漿料的粘度均在1000mPas以下，漿料的固相含量可達(dá)55vol％能夠滿足注凝成型的要求。 (2)隨著引發(fā)劑加入量的增加，漿料的聚合時間迅速縮短；當(dāng)引發(fā)劑的用量占總漿料的3vol％和TMPTA/(TMPTA+HDODA)為10時；素坯的抗彎強度最高；漿料固相含量越高，素坯的抗彎強度越高，其體積密度也越高；真空脫氣處理可