反應熱壓燒結制備SiC-Si3N4復合材料及抗熱震性能的研究.pdf

1、SiC/Si3N4復合材料具有熱膨脹系數(shù)低、熱導率高、力學性能優(yōu)良、抗氧化及侵蝕能力強等優(yōu)點，能用于航空航天、電力和石化等諸多領域。
　　本文以 Si3N4微粉、Si粉、C粉為原料，MgO和 Y2O3為燒結助劑，采用反應熱壓燒結工藝制備了SiC/Si3N4復合材料。采用 X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、三點彎曲和單邊切口梁法等分析測試方法，系統(tǒng)研究了Si和 C的添加量以及燒結溫度對復合材料力學性能的影響規(guī)律。并且研究了S

2、iC/Si3N4復合材料的抗熱震性能，初步探討了該復合材料的抗熱震機理。
　　相對密度測試表明，隨原料中 Si和 C的加入量逐漸增多，材料的致密度呈先增大后減小的變化趨勢；在Si3N4的分解溫度以下，材料的致密度隨燒結溫度的升高呈逐漸增加的趨勢。
　　XRD測試結果表明，燒結溫度低于1800℃時，制備的SiC/Si3N4復合材料由α-Si3N4、β-Si3N4和 SiC三相組成；當燒結溫度高于1800℃時，材料中只有β-Si

3、3N4和SiC兩相。
　　力學性能測試結果表明，隨原料中 Si和 C的加入量增多，材料的抗彎強度與斷裂韌性呈先增大后減小的變化趨勢，而硬度呈先增大后平穩(wěn)變化趨勢，在Si和C加入量為5 wt.％時，材料的綜合力學性能相對最優(yōu)；隨燒結溫度的升高，Si和C加入量為5 wt.％的材料的抗彎強度與斷裂韌性不斷增加，而硬度呈先增大后平穩(wěn)變化趨勢，當燒結溫度為1850℃時，材料的綜合力學性能相對最優(yōu)。
　　SEM分析表明，SiC/Si3N