2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料具有耐高溫、耐磨、抗高溫蠕變、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)低、耐化學(xué)侵蝕性好等優(yōu)點(diǎn),目前是復(fù)合材料中最活躍的研究領(lǐng)域之一。但是對(duì)于非氧化物纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的最大缺點(diǎn)是在高溫和氧化環(huán)境中,它們會(huì)因?yàn)榘l(fā)生氧化反應(yīng)而引起力學(xué)性能的降低。氧化物纖維/氧化物陶瓷基復(fù)合材料可以在高溫氧化環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作,不會(huì)因?yàn)檠趸纬蔀?zāi)難性斷裂,并且該類復(fù)合材料成本相對(duì)較低,是用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端結(jié)構(gòu)部件最有潛力的材料。凝膠注模成型工藝具有

2、近凈尺寸成型的優(yōu)點(diǎn),坯體可以進(jìn)行機(jī)械加工而得到尺寸精確、形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部件。本文采用氧化鋁短纖維作為增強(qiáng)相,以氧化鋯增韌氧化鋁復(fù)相陶瓷為基體材料,用凝膠注模成型工藝制備了氧化物纖維/氧化物陶瓷基復(fù)合材料。 本文研究了氧化鋯增韌氧化鋁基體材料的凝膠注模成型工藝,對(duì)影響凝膠注模成型的各種因素進(jìn)行了考察,在pH=10,分散劑加入量0.6wt﹪,制備的固相體積分?jǐn)?shù)50vol﹪的漿料具有很好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性,能夠滿足凝膠注模成型工藝的要求

3、。在漿料中添加一定量的水溶性高分子PEG,同時(shí)采用疊層模具可以阻止坯體的表面起皮;固相體積分?jǐn)?shù)影響坯體的強(qiáng)度,當(dāng)固相體積分?jǐn)?shù)為50vol﹪時(shí),坯體彎曲強(qiáng)度達(dá)到最大值43.94MPa。 添加氧化鋁纖維作為增強(qiáng)相,對(duì)不同纖維含量(0~40wt﹪)的復(fù)合材料在不同燒成溫度下(1300℃~1600℃)的體積密度、氣孔率、力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明:燒成溫度和纖維含量對(duì)復(fù)合材料的體積密度和氣孔率有較大影響,隨著燒成溫度的升高,復(fù)合材料的體積密度

4、增大,氣孔率減少:隨著纖維含量的增大,復(fù)合材料的體積密度減小,氣孔率增大。當(dāng)氧化鋁纖維含量為30wt﹪時(shí),在不同溫度下燒成試樣的彎曲強(qiáng)度都達(dá)到最大值,與不加纖維的試樣相比,在1300℃,1400℃,1500℃,1600℃燒成溫度下試樣的彎曲強(qiáng)度分別提高了55.15﹪,92.07﹪,147.63﹪和83.29﹪;在基體材料中添加燒結(jié)助劑1600℃燒成試樣的彎曲強(qiáng)度為461.17MPa,斷裂韌性為6.03 MPa.m<'1/2>,比未加纖維

5、的試樣分別提高了44.81﹪和47.79﹪。 借助掃描電鏡對(duì)不同纖維含量、在不同溫度下(1300℃~1600℃)燒成的試樣進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果表明:燒成溫度在1500℃時(shí),試樣開(kāi)始致密化,當(dāng)燒成溫度達(dá)到1600℃時(shí),試樣進(jìn)一步致密化,纖維與基體材料結(jié)合比較緊密:纖維的添加量在30wt﹪左右可使纖維得到較好的分散性能。隨著燒成溫度的提高,纖維表面發(fā)生變化。在1300℃燒成時(shí),纖維表面較光滑;1400℃時(shí),纖維表面開(kāi)始出現(xiàn)粗糙不平

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