礬土基β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、該文研究了以高鋁礬土、Si、電熔白剛玉顆粒及細(xì)粉和部分添加劑為原料,氮?dú)鈿夥障峦ㄟ^反應(yīng)燒結(jié)的方法一步制備礬土基β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料的工藝.研究結(jié)果表明,流動(dòng)氮?dú)鈿夥障?500℃/5h反應(yīng)燒結(jié)可以得到主晶相為剛玉、次晶相為β-Sialon的礬土基β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料,無其他晶相生成.用逐次回歸的方法得到了常溫抗折強(qiáng)度、體積密度及顯氣孔率與與顆粒級(jí)配間的函數(shù)式,其回歸效果良好,可信度高,可用于預(yù)報(bào)反應(yīng)燒結(jié)法制備礬土基

2、β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料的常溫物理性能.得到了較理想的顆粒級(jí)配:剛玉粗顆粒45﹪、中顆粒10﹪、細(xì)粉45﹪(其中剛玉細(xì)粉25﹪,合成礬土基β-Sialon的細(xì)粉為20﹪).用酚醛樹脂作結(jié)合劑,顯微結(jié)構(gòu)表明,復(fù)合材料中生成大量礬土基β-Sialon晶須,并互相編織成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).根據(jù)前面的工藝得到的礬土基β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料的常溫性能為:體積密度>2.9g/cm3,顯氣孔率<21﹪,抗折強(qiáng)度~15MPa.礬土基β-Sial

3、on結(jié)合剛玉復(fù)合材料的高溫力學(xué)性能研究結(jié)果表明:礬土基β-Sialon含量在25﹪和30﹪時(shí),復(fù)合材料的強(qiáng)度在800℃以前逐漸增加,800-1400℃基本保持不變.應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系隨溫度的變化規(guī)律表明800℃以前為彈性變形階段,1400℃以前沒有出現(xiàn)快速流動(dòng),說明復(fù)合材料中結(jié)晶效應(yīng)占主導(dǎo)地位.礬土基β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料的抗熱震性能較好,礬土基β-Sialon含量為25﹪時(shí),其熱震臨界溫度為600℃,熱震溫差為1350℃時(shí)其殘余

4、強(qiáng)度保持率仍然有65﹪;而相同條件的氧化鋁基β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料的臨界溫差為800℃,但溫差為1350℃時(shí)的強(qiáng)度保持率比礬土基β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料的低10個(gè)百分點(diǎn).礬土基β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料的氧化屬保護(hù)性氧化.實(shí)驗(yàn)條件下,礬土基β-Sialon結(jié)合剛玉復(fù)合材料的氧化動(dòng)力學(xué)可分為兩個(gè)階段:60分鐘以前,單位面積氧化增重與時(shí)間呈線性關(guān)系,屬于化學(xué)反應(yīng)與擴(kuò)散過程共同控速.60分鐘以后,單位面積氧化增重的平方

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