MoSi2-RSiC复合材料的PIP-AAMI制备工艺及性能研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xcwindd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
再结晶碳化硅(RSiC)材料具有优异的高温力学、抗蠕变、耐腐蚀、导热等性能,且1400℃以上的强度比室温强度增加2030%,同时其体积电阻率在10-2102Ω·cm之间可调,是一种典型的功能结构一体化材料。但RSiC的三维连通孔结构和较高的开口气孔率降低了材料的力学和高温抗氧化性能,缩短了使用寿命。二硅化钼(MoSi2)材料具有熔点高,密度适中,热膨胀系数较低,电热传导性良好,高温抗氧化性能优异等优点。但其低温脆性大,高温抗蠕变性较差,限制其在某些工况条件下的应用。本论文以RSiC为基体,通过酚醛树脂(PF)浸渍-裂解(PIP)和MoSi2-Si-X(X=Ti、Cr、Al)合金活化熔渗(AAMI)复合工艺将RSiC和MoSi2材料的优异性能有机结合,制备高温抗氧化和力学性能优异、电热性能可调控的功能结构一体化MoSi2-RSiC复合材料。主要研究了PIP工艺中前驱体浓度对RSiC基体结构及熔渗后MoSi2-RSiC复合材料组成、力学和导电性能的影响;AAMI工艺中熔渗相的组成、熔渗温度对MoSi2-RSiC复合材料力学、高温抗氧化和导电性能的影响,并探讨了复合材料的高温抗氧化和导电机理。结论如下:(1)采用PIP-AAMI复合工艺可获得具有三维互穿网络结构的致密MoSi2-RSiC复合材料。其中1900℃熔渗所得复合材料比1800℃熔渗所得复合材料具有更高的体积密度和更低的开口气孔率;1900℃熔渗MoSi2-Si-Ti、MoSi2-Si-Cr体系所得复合材料的力学性能优于1800℃熔渗所得复合材料,而MoSi2-Si-Al体系实验结果则相反,1800℃熔渗MoSi2-Si-Al所得复合材料的抗弯度为171.40MPa,比基体RSiC材料提高了107.63%,而1900℃熔渗该体系所得复合材料的体积电阻率为2.90mΩ·cm,显著低于RSiC材料;相同温度下熔渗MoSi2-Si-Al的复合材料比熔渗MoSi2-Si-Ti和MoSi2-Si-Cr的复合材料体积电阻率小12个数量级;(2) PF浸渍-裂解-1900℃熔渗MoSi2-Si-Ti所得复合材料在1500℃循环氧化100h的氧化产物为SiO2和TiO2,部分不定型SiO2随着氧化时间的延长转变成方石英相SiO2。RSiC、MoSi2和MoSi2-RSiC复合材料单位面积氧化增重与氧化时间的关系均遵循抛物线规律。PF浸渍-裂解-MoSi2-Si-Ti活化熔渗所得复合材料的氧化速率常数(0.05mg2·cm-4·h-1)小于RSiC(0.55mg2·cm-4·h-1)和MoSi2(0.16mg2·cm-4·h-1)材料。(3)通过在PF中加入不同含量的纳米炭黑,可制备具有不同C含量的C/RSiC基体,进而在1900℃熔渗MoSi2-Si-Ti所得复合材料的组成和性能存在差异。残炭率为3%的复合材料具有更低的开口气孔率(0.48%)和更高的体积密度(3.30g·cm-3),同时具有更高的抗弯强度(113.49MPa)与更低的体积电阻率(57.63mΩ·cm)。
其他文献
观察了170多个来自刚果盆地的轮虫水样,这些样品于2010年5月和2012年6月二次采集自刚果河流域。研究结果如下:   报道了该地单巢轮虫的物种多样性,共发现162种单巢轮虫,其中1
随着诚信危机的加重,人们对明星代言的商品广告也不像原来那么热衷。在这个时期,我们发现,平面动画在中国的商品广告市场中有很大发展空间。动画这种传统的艺术有其自身的优
When George Floyd, an unarmed African American, died a shocking death at the hands of a white police officer following his arrest, the incident unleashed a spat
期刊
在淀粉加工过程中产生大量的高浓度酸性有机废水,其含量随生产的波动而时有变化,其中主要是溶解性的淀粉和少量蛋白质,一般没有毒性,但COD值很高,通常为1000~30000mg/L,SS为1500mg/L
口语交际是社会发展的基石,是未来人才的需要,是语文学科建设的基础.口语交际教学作为语文学科建设必不可少的内容之一,新课标对口语交际提出的目标是:“具有日常口语交际的
期刊
铈基稀土抛光粉抛光效率高、精度高,且抛光操作环境好,已成为精密玻璃制品抛光的首先抛光材料。对其抛光后的废弃物进行再利用,不仅经济价值明显,而且节约能源,保护环境。   论
本文通过对荣华二采区10
本文通过对荣华二采区10
期刊
1969年生于江苏徐州,毕业于华侨大学艺术系中国画山水专业。现为中南民族大学美术学院副教授。出版有《中国画23家.朱雅梅卷》、《中国画名家·朱雅梅》,作品收入《中国当代