2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本文采用溶膠凝膠法結(jié)合真空熱壓燒結(jié)工藝制備了碳化硼(B4C)增強的鋰鋁硅微晶玻璃復(fù)合材料(B4C/LAS),系統(tǒng)地研究了燒結(jié)過程中碳化硼與鋰鋁硅基體的固相反應(yīng),闡明了碳化硼含量與燒結(jié)溫度對B4C/LAS微晶玻璃復(fù)合材料物相組成、微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱學(xué)性能的影響。并且初步探索了LAS作為助燒劑對碳化硼燒結(jié)性能的影響。本文所取得的主要研究成果概述如下:
  以 Al(NO3)3?9H2O、LiNO3和mSiO2?nH2O為原材料采用

2、溶膠凝膠法制備了鋰鋁硅前驅(qū)體凝膠粉。通過真空熱壓燒結(jié)工藝制備了不同碳化硼含量的LAS微晶玻璃復(fù)合材料。B4C/LAS微晶玻璃復(fù)合材料的致密度隨著溫度的升高而升高,添加碳化硼能提高材料的致密度。不添加碳化硼,LAS微晶玻璃的晶相組成為β-鋰輝石和一硅酸鋰。添加碳化硼能夠抑制一硅酸鋰的形成,促進β-鋰輝石的析出。碳化硼含量為10wt.%時,B4C/LAS微晶玻璃復(fù)合材料中的β-鋰輝石晶相含量達(dá)到極大值,平均晶粒尺寸為2.0~2.5μm。

3、r>  從熱力學(xué)和動力學(xué)方面討論了燒結(jié)過程中碳化硼和LAS基體發(fā)生的固相反應(yīng),結(jié)果表明反應(yīng)生成了氧化硼和LiC6插層化合物。根據(jù)碳化硼含量的不同,反應(yīng)生成物的含量和存在形式不同。當(dāng)碳化硼含量為5wt.%時,碳化硼基本完全被反應(yīng)消耗掉形成氧化硼。當(dāng)碳化硼含量為10wt.%時,碳化硼周圍會形成一層LiC6晶體層。碳化硼含量為15wt.%時,反應(yīng)形成的氧化硼玻璃相會包裹著碳化硼顆粒。
  研究了碳化硼含量和燒結(jié)溫度對微觀組織結(jié)構(gòu)、界面形

4、態(tài)、力學(xué)和熱學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)形成的氧化硼在高溫下以液相形式存在,能夠填充到基體中的空隙內(nèi),提高微晶玻璃復(fù)合材料的致密度。并且能夠作為元素的擴散通道,促進LAS微晶玻璃的晶化。碳化硼主要分布在微晶玻璃的晶界玻璃相中,隨著碳化硼含量的增加,碳化硼和LAS基體玻璃相的界面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。當(dāng)碳化硼和LAS基體的界面層為LiC6插層化合物時,LiC6晶體層會使擴展過來的裂紋發(fā)生偏轉(zhuǎn),增加裂紋的擴展路徑,表現(xiàn)出較高抗彎強度和斷裂韌性。11

5、00℃熱壓燒結(jié)的碳化硼含量為10wt.%的B4C/LAS微晶玻璃復(fù)合材料的抗彎強度和斷裂韌性最好,分別為160.58±18.86MPa和2.7±0.27MPa?m1/2,相較于該溫度下碳化硼含量為0wt.%的B4C/LAS微晶玻璃,提高了45.54%和68.7%。隨著熱壓溫度的升高,材料的致密度與析晶度隨著提升,減小了熱量傳遞過程中受到的阻礙作用,B4C/LAS微晶玻璃復(fù)合材料的熱導(dǎo)率隨之升高。B4C/LAS微晶玻璃復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)

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