ZrC-W復(fù)合材料的反應(yīng)金屬熔滲制備與組織演變.pdf

1、ZrC-W復(fù)合材料性能優(yōu)異,在超高溫航空材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間。較其它制備方法,反應(yīng)金屬熔滲法降低了ZrC-W復(fù)合材料的燒結(jié)溫度和制備成本,同時可實(shí)現(xiàn)近成型,是一種很有前景的制備方法。本文詳細(xì)研究了ZrC-W復(fù)合材料的預(yù)制體制備工藝、熔滲工藝及熱處理工藝對其顯微組織的影響,并在此基礎(chǔ)上討論了其微觀反應(yīng)機(jī)制。
　　WC預(yù)制體的制備工藝研究表明,預(yù)制體孔隙率隨冷壓成型壓力的升高而下降,相同冷壓成型壓力下WC粒徑小的預(yù)制體孔隙率較大

2、。冷凍干燥成型的預(yù)制體平均孔徑為1.89μm,開孔率達(dá)到58.36％,1300℃熔滲1h后所得復(fù)合材料致密均勻,反應(yīng)完全。0.5μm、1μmWC預(yù)制體的最佳預(yù)燒工藝為1300℃/2h,2μmWC預(yù)制體的最佳預(yù)燒工藝為1400℃/2h。
　　熔滲工藝研究表明,與懸掛法相比采用上置法更有利于Zr2Cu合金滲入預(yù)制體并達(dá)到飽和。連續(xù)浸滲反應(yīng)法由于反應(yīng)時能夠補(bǔ)充合金熔液,制備的復(fù)合材料同浸滲后熱處理所制復(fù)合材料相比反應(yīng)程度更高。
　

3、　對1100℃/20min上置法浸滲后的復(fù)合材料進(jìn)行后續(xù)熱處理,發(fā)現(xiàn)隨著熱處理溫度的升高和熱處理時間的延長,WC與Zr2Cu合金的反應(yīng)程度增加,WC粒徑1μm孔隙率57%預(yù)制體所制復(fù)合材料經(jīng)1300℃/120min和1400℃/60min熱處理后均能完全反應(yīng)。在相同條件下預(yù)制體孔隙率增大或WC粒徑減小,WC與Zr2Cu合金的反應(yīng)速度和反應(yīng)程度均會增加。WC粒徑0.5μm孔隙率57%預(yù)制體所制復(fù)合材料1300℃熱處理2h后反應(yīng)完全,反應(yīng)初