魚雷罐用β-Sialon結(jié)合剛玉復合材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、本文以板狀剛玉顆粒,電熔白剛玉粉、Si粉、Al粉、α-Al2O3微粉為原料,采用氮化燒成工藝制備了β-Sialon結(jié)合剛玉復合材料。研究了Z值、Sialon含量、SiC粉加入量和不同骨料(板狀剛玉、棕剛玉、電熔白剛玉、特級礬土)對復合材料常溫性能、高溫強度、抗熱震性、抗氧化性、抗渣性的影響,結(jié)果如下:
　　 (1)1500℃×3h氮化燒后β-Sialon結(jié)合剛玉復合材料的主晶相為剛玉,次晶相為β-Sialon。隨β-Sialon

2、的Z值增加,復合材料的常溫抗折強度、抗熱震性、抗氧化性及抗渣性變差。
　　 (2)隨β-Sialon含量(10％-30%)的增加,材料的常溫性能變化不大,高溫強度、抗熱震性、抗氧化性、抗渣及抗脫硫劑侵蝕性明顯改善,表現(xiàn)在材料1400℃的高溫抗折強度從8.6MPa提高到18.2MPa,1100℃水冷3次后的殘余強度保持率從43.6%提高到63.0%,氧化層厚度從7.0mm降至1.0mm左右,渣蝕厚度從2.7mm降至1.6mm。

3、r>　　 (3)用5%、10%的SiC粉替代部分電熔白剛玉粉,復合材料的體積密度略有降低,常溫抗折強度略有提高,高溫抗折強度和抗熱震性明顯提高。高溫抗折強度從13.5MPa增加到18.8MPa,1100℃水冷1次后試樣的殘余強度保持率從64.9%提高到92.6%。
　　 (4)用電熔白剛玉顆粒、棕剛玉顆粒替換板狀剛玉顆粒,試樣的常溫性能、高溫強度、抗熱震性、抗氧化性、抗渣及抗脫硫劑侵蝕性變化較小;采用特級礬土顆粒替代板狀剛玉顆

4、粒使得試樣的高溫強度、抗熱震性、抗渣及抗脫硫劑侵蝕性變差。以板狀剛玉、電熔白剛玉、棕剛玉和特級礬土為骨料的試樣1400℃高溫抗折強度分別為15.9MPa、15.5MPa、10.7MPa和8.2MPa;1100℃水冷3次后殘余強度及殘余強度保持率分別為9.8MPa、9.2MPa、8.1MPa、7.1MPa和72.6%、73.5%、62.3%、44.0%。以特級礬土為骨料的試樣高溫性能變差主要與礬土成分中含有的SiO2在氮化過程中參與氣相反