氮化硅及碳化硅陶瓷复合材料高温压缩变形行为的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:milamiya2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文采用放电等离子烧结(SPS)法制备了致密的BAS/Si3N4复合材料、SiAlON陶瓷和BAS/SiC复合材料,并在SPS设备中研究了以上材料的高温压缩变形行为,并讨论了压缩变形对材料组织与性能的影响规律。不同BAS含量的Si3N4复合陶瓷,约在1580℃时开始产生压缩变形,随着材料中所含BAS的量增多,能够在较低的温度下实现较快的压缩变形,最大压缩变形速率在10-3s-1量级。其中40wt%BAS/Si3N4材料1600℃最大应变速率能达到1.5×10-2s-1,已进入了超塑性变形的范畴。压缩后材料中的长棒状β-Si3N4晶粒沿垂直于外力方向的平面择优分布。不同稀土掺杂的5wt%BAS/RE-α-SiAlON陶瓷在1500℃时已开始产生压缩变形,到达1630℃后能产生最大应变速率,也在10-3s-1量级上。材料的变形能力与其中所含的晶间相团聚相关,其中Yb-SiAlON材料晶间相分布更均匀,从而应变量与应变速率均最小。材料压缩前后组织形貌无明显变化,长棒状α-SiAlON晶粒在压缩过程中转动和滑移是实现材料宏观应变的主要原因。而添加了过量稀土氧化物的Y1010-α-SiAlON陶瓷同样均在1630℃附近实现了最大压缩变形速率。其中材料的压缩变形量和变形速率与所添加的助烧剂的量成正比关系。对Y1010E2材料而言,材料中的晶间相含量很少,未能实现宏观可见的应变。压缩过程中,同时伴随着晶粒的转动和长大,压缩后的Y1010E4和Y1010E6材料中的长棒状α-Si3N4晶粒在直径和长度方向上均有生长。不同BAS含量的SiC复合陶瓷约在1590℃时变形启动,同时伴有一个较小的极大压缩变形速率。在进入1600℃的保温阶段时,40wt%BAS/SiC的压缩变形速率能达到6.1×10-3s-1。由于BAS/SiC中主要含有等轴状的α-SiC晶粒,压缩后材料并未产生各向异性。同时,尽管α-SiC晶粒的尺寸较大,在几个微米以上,因为等轴状的晶粒在粘性液相中的移动更容易实现,其压缩变形能力仍大于含有细小长棒状晶粒的BAS/Si3N4材料。
其他文献
碳酸钙是自然界最丰富的生物材料,广泛存在于生物体中(如骨骼、珊瑚、贝壳等),同时也是现代工业应用最重要的无机材料之一,被广泛用于橡胶、医药、新型建材等领域。其中,文石
玄武岩纤维是一种绿色环保的新型无机材料,直径小,比表面积大,由于其优良的性能在作为绝缘材料、建筑领域的增强材料、抗噪声材料以及其他复合材料方面,已经具有广泛的应用。本研
本工作的研究目的是用实验方法研究Al-Cu-Mg-Zn富Al端等温截面的相关系、液相面、相变信息。首先,利用Thermo-cal公司的铝基热力学数据库,进行Al-Cu-Mg-Zn的相图计算,根据计算结
连杆是发动机中最重要的部件之一,对发动机的正常工作起关键作用。但因连杆零件形状复杂,其质量与坯料质量的分配、金属纤维流线的连续性和分布密切相关,传统的制坯工艺不易
由安徽意义环保设备公司负责设计的蚌埠国电发电厂一期工程的两台静电除尘器,由于场地限制,其两台电除尘器的出口未采用对称结构,影响除尘器除尘效率及引风机寿命和能耗。为此,公司建立了电除尘器实物模型对其进行试验和优化。论文以该电除尘器模型的烟道为原型,在模型气流分布试验的基础上,利用计算流体动力学软件模拟除尘器模型之后烟道的三维压力分布与气流分布,将数值模拟结果与模型试验数据相比较,验证数值模拟结果的有
本文主要针对锡基低熔点金属材料进行熔融沉积的研究,经过查阅相关文献和资料,确定以低熔点锡铋合金为研究对象进行熔融沉积性能和工艺的研究,探索锡铋合金在FDM工艺上应用的
采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、金相显微镜、扫描电镜(SEM)等技术分析了风力发电机用冷却液使用前后离子种类和浓度的变化对3003铝合金耐蚀性的影响.在3.5%NaCl溶液中以