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本文以11.31和3.82μm两种粒径SiC、石油焦粉为原料,采用SiC颗粒级配的方法,制备高固含量、低粘度(≤1Pa·s)的碳化硅陶瓷浆料,利用注浆成型,反应烧结的方法制备不同颗粒级配的SiC陶瓷材料。采用阿基米德排水法测量SiC陶瓷材料坯体气孔率,利用XRD、金相显微镜与SEM分析SiC陶瓷材料的相组成、金相组织及断口形貌。运用自制的射流式气固冲蚀磨损试验机对SiC陶瓷材料冲蚀磨损性能进行了测试,并与耐冲蚀磨损的高铬铸铁材料作对比。系统的研究了颗粒级配对SiC陶瓷浆料粘度及成型坯体气孔率的影响,并讨论了冲蚀角度、冲蚀粒径、颗粒级配对SiC陶瓷材料的冲蚀磨损率的影响,结合SEM磨损形貌分析SiC陶瓷材料的磨损机理。 研究表明:颗粒级配为1∶2.5的SiC陶瓷浆料粘度最小,注浆性能最好,注浆成型坯体气孔率最低;反应烧结SiC陶瓷中颗粒级配为1.5∶2最为致密。反应烧结SiC陶瓷材料相组成分析为原始的α-SiC、β-SiC以及游离C和残留Si。 SiC陶瓷材料在各个冲蚀角度下,冲蚀磨损率均小于高铬铸铁。在30°冲击作用下,冲蚀磨损率最小,以显微切削及少量的游离C、残留Si的脱落为主。冲击角从30°增至45°时,法向冲击能量增加,磨损率也逐渐增加,显微切削及颗粒脱落程度加剧并伴随有脆性断裂;冲击角在45°~60°之间,冲蚀磨损率迅速增加,冲蚀粒子对SiC陶瓷材料有切削犁削及较强的垂直冲击作用,造成冲蚀角为60°时,冲蚀磨损率达到最大值。90°高角垂直冲击作用下,磨损率有所降低,磨损机制还是主要以游离C和残留Si的脱落为主,伴有少量的SiC粒子破碎和裂纹的疲劳扩展。 不同的石英砂粒度冲击作用下,随着冲击粒径的增大,冲击粒子具有能量增加,SiC陶瓷的冲蚀磨损率增加,冲蚀磨损程度加重。 在相同冲蚀条件下,颗粒级配为1.5∶2的注浆成型反应烧结SiC陶瓷材料冲蚀磨损率较小,耐冲蚀性能较好。