论文部分内容阅读
本文采用模压法和挤压成型法制备了ZrO2/MoSi2复合型电热材料,并对其力学性能,电学性能,热学性能进行了测试。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)等对各组分试样的断口形貌,物相进行了分析·探讨了ZrO2含量,烧结时间等对复合型电热材料组织性能的影响。结果发现:随着ZrO2添加量的增加,受颗粒尺寸的影响,材料的密度及致密度呈先减小后增加的趋势,孔隙率呈先增加后减小的趋势。其原因在于:一是因为在烧结过程中,当ZrO2添加量较少时,由于ZrO2颗粒尺寸要比基体材料的尺寸大,必然会更多的形成孔洞,这种孔洞大多是以大孔洞的形式出现,这就会造成材料致密度的下降,而当ZrO2添加量逐渐增大时,ZrO2在弥散分布的同时,会更多的形成小孔洞,这种弥散小孔洞相对于大孔洞来讲,会弱化材料致密度的降低。由于ZrO2在低温下为绝缘体,所以ZrO2的加入,将极大的增加复合型发热元件的电阻率,并且,ZrO2含量与复合型发热元件电阻率的增加基本呈线性关系。电阻率随孔隙率的增加而增加。ZrO2/MoSi2基复合型发热元件的断裂方式主要是以穿晶断裂为主,随着ZrO2体积分量的增加,沿晶断裂分量有增加趋势。但沿晶断裂分量的增加并不是说试样性能的下降,而是说此沿晶断裂是在更高外载下作用的结果,因此,ZrO2粒子的加入对材料性能的改善是有利的。并且随着烧结时间的增加,这种增加趋势会加强。ZrO2粒子充当了MoSi2基体材料的硬质相作用,对材料来说起到强化效果。随着烧结时间的增加,无论是材料的力学性能,电学性能还是复合型电热材料的热学性能都得到了显著的提高。