高強(qiáng)度硅酸鹽結(jié)合SiC多孔復(fù)合材料的制備.pdf

1、本文從實(shí)現(xiàn)碳化硅的低溫?zé)Y(jié)、避免其高溫氧化考慮，根據(jù)復(fù)合材料設(shè)計(jì)原則，著重從熱膨脹匹配考慮，設(shè)計(jì)了莫來(lái)石、β-鋰輝石微晶玻璃、α-堇青石微晶玻璃和硼硅酸鹽玻璃結(jié)合相，在低溫下制得了高強(qiáng)度的多孔碳化硅復(fù)合材料。 加入高活性的氫氧化鋁原料和白炭黑、硅灰等硅質(zhì)原料，可在較低溫度(1330℃)下制得轉(zhuǎn)化率達(dá)93％的莫來(lái)石結(jié)合碳化硅復(fù)合多孔材料，氣孔率為31.5％時(shí)強(qiáng)度達(dá)86MPa；探討了燒成溫度、鋁質(zhì)原料與硅質(zhì)原料的質(zhì)量比對(duì)莫來(lái)石轉(zhuǎn)化率

2、的影響等；采用硅線石族礦物原料紅柱石、藍(lán)晶石，制得了氣孔率為28％時(shí)強(qiáng)度為70MPa的莫來(lái)石結(jié)合碳化硅多孔材料。 將LAS系玻璃、MAS系玻璃作為碳化硅材料的結(jié)合相，經(jīng)過(guò)快速高溫?zé)珊罂焖倮鋮s，再緩慢升溫至核化和晶化溫度并均保溫2h，制得了氣孔率為28％，強(qiáng)度分別可達(dá)108MPa、131MPa的β-鋰輝石微晶玻璃和α-堇青石微晶玻璃結(jié)合碳化硅復(fù)合多孔材料；探討了燒成溫度及結(jié)合相比例對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響。 選擇與碳化

3、硅熱膨脹系數(shù)較接近的硼硅酸鹽玻璃3.3作為其結(jié)合相，通過(guò)液相燒結(jié)機(jī)制、膨脹系數(shù)適配機(jī)理制得了氣孔率為31％時(shí)，強(qiáng)度為98MPa的非晶態(tài)玻璃結(jié)合碳化硅材料。 通過(guò)建立的模型，近似的計(jì)算了由于熱失配引起的殘余應(yīng)力值，討論了具有不同熱膨脹系數(shù)的結(jié)合相的受力情況及其對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。 研究表明，以碳化硅為骨料，以莫來(lái)石、β-鋰輝石微晶玻璃、α-堇青石微晶玻璃和硼硅酸鹽玻璃作為碳化硅材料的結(jié)合相，在較低溫度下獲得了氣孔率較