SiC-Si-,3-N-,4-復(fù)合陶瓷材料力學(xué)性能的研究.pdf

1、Si3N4陶瓷密度低、硬度高、熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱性好、抗氧化性好，并且具有良好的高溫強(qiáng)度和抗熱震性及質(zhì)量輕等許多優(yōu)良的性能，但由于其韌性不足而使其應(yīng)用受到限制，因此常采用纖維、晶須和顆粒來增韌。纖維、晶須增韌成本太高：顆粒復(fù)合材料成本低，比較常用。 本課題是對SiC顆粒彌散強(qiáng)化Si3N4基體的SiC/Si3N4復(fù)合材料性能的研究。其中，主要研究SiC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％、15％、25％時(shí)，自蔓延燃燒合成(SHS)SiC/Si3N4復(fù)合

2、粉及機(jī)械混合粉制備的SiC/Si3N4復(fù)合材料的力學(xué)性能，研究內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)研究了SiC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％、15％、25％時(shí)，SHS法制備的SiC/Si3N4復(fù)合材料和機(jī)械混合材料的力學(xué)性能。結(jié)果顯示出，SiC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％時(shí)兩種材料的增強(qiáng)增韌效果最好；并且機(jī)械混合材料力學(xué)性能優(yōu)于SHS法直接合成的； (2)研究了不同燒結(jié)工藝、不同干壓壓力以及孔洞和添加劑對SiC/Si3N4復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示，這些

3、因素都會(huì)對復(fù)合材料的力學(xué)性能產(chǎn)生很大影響。 (3)SiC/Si3N4復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。SiC以兩種不同的結(jié)構(gòu)存在于Si3N4晶核中。一種是SiC顆粒存在于Si3N4晶核內(nèi)，SiC/Si3N4復(fù)合材料形成了內(nèi)晶型的顯微組織結(jié)構(gòu)；另一種是SiC顆粒存在于Si3N4晶核內(nèi)及晶核間，SiC/Si3N4復(fù)合材料形成了內(nèi)晶型微觀組織結(jié)構(gòu)和內(nèi)晶/晶界型微觀組織結(jié)構(gòu)； (4)SiC/Si3N4復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能。特定的結(jié)