SiCw-ZrB2復相陶瓷的制備及力學性能研究.pdf

1、本文采用熱壓燒結工藝以SiC晶須作為第二相制備SiCw/ZrB2復相陶瓷材料。為研究晶須的增韌補強機理，我們選取了不同的SiCw/ZrB2復相陶瓷的燒結工藝參數(shù)；考察了晶須酸洗處理、不同燒結工藝等對復合材料性能的影響；并對SiCw/ZrB2、SiCp/SiCw/ZrB2復相陶瓷的微觀組織、力學性能進行了研究。最后使用水淬法測試了復合材料的抗熱震性能并分析復合材料抗熱震機理。
　　首先考察了燒結溫度、保溫時間和燒結壓力對材料性能的影

2、響。隨著燒結溫度、保溫時間和燒結壓力的升高，材料的相對密度和彎曲強度增加，斷裂韌性降低。
　　材料顯微結構分析表明，SiC晶須均勻分布在基體材料中，在垂直于熱壓方向的熱壓面內隨機分布。SiC晶須的加入明顯改善了復合材料的致密度，達到了98.8％。隨著SiC晶須含量的增加基體材料的顆粒尺寸從7.5μm減小到了4.0μm。透射電鏡分析表明ZrB2-SiCw界面周圍存在熱殘余應力失配而產生的應力環(huán)。
　　SiCw/ZrB2復相陶瓷

3、的室溫抗彎強度隨SiC晶須含量的增加呈先上升后下降的趨勢，最大抗彎強度為786MPa；而斷裂韌性隨SiC晶須含量的增加逐漸升高，最大斷裂韌性為7.12MPa·m1/2。高溫抗彎強度測試結果表明，在溫度為600℃時，最高的抗彎強度為805MPa。隨著溫度的進一步升高，材料的抗彎強度下降。SiC顆粒的加入明顯的增加了材料的彎曲強度，當SiC顆粒含量為5%時達到最大值733MPa，而斷裂韌性在7%時達到最大為6.83MPa·m1/2。