低溫反應(yīng)燒結(jié)制備碳化硅陶瓷材料及其結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、RBSC是由SiC和fSi（某些情況下還含有少量的fc）組成的復(fù)合陶瓷，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、耐腐蝕、抗高溫?zé)嵴鸷涂寡趸刃阅?。理論上，陶瓷材料的斷裂?qiáng)度隨著晶粒尺寸的增大而降低。本課題通過(guò)降低燒結(jié)溫度來(lái)控制生成的SiC晶粒尺寸的長(zhǎng)大，探索在低溫下反應(yīng)燒結(jié)制備高密度、高性能RBSC的可能性，探討影響材料結(jié)構(gòu)和性能的各因素及其規(guī)律，并總結(jié)材料顯微結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系。試驗(yàn)證明，在硅熔點(diǎn)以上30～60℃的低溫下進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)，完全可以制各出致密

2、的RBSC陶瓷材料。 本文采用干壓成型法用3.5μmSiC粉制備出素坯碳密度為0.91 g/Cm3，燒結(jié)密度為3.16g/Cm3的高密度RBSC材料；采用原位凝固成型法制備出斷裂強(qiáng)度為594MPa的RBSC材料。討論了各種工藝參數(shù)對(duì)素坯顯微結(jié)構(gòu)和材料燒結(jié)密度的影響。原位凝固成型過(guò)程中，為得到高固低粘的料漿，本實(shí)驗(yàn)對(duì)SiC微粉進(jìn)行表面包覆改性處理。通過(guò)分析SiC微粉包覆改性前后紅外光譜、Zeta電位和固含量，討論了SiC微粉包覆

3、改性的效果。以1.2μmSiC包覆改性粉和碳粉采用原位凝固成型法獲得的泥漿固含量為59.04vol％，與未改性SiC粉相比提高了41％。研究發(fā)現(xiàn)：BRSC陶瓷材料的強(qiáng)度的最高峰值與燒結(jié)密度的最高峰值不重合，高密度RBSC的燒結(jié)體中由于含硅斑而導(dǎo)致力學(xué)性能不佳。RBSC處于中密度時(shí)fsi尺寸較小且均勻分布而使燒結(jié)體強(qiáng)度較高。 RBSC陶瓷材料的顯微硬度與燒結(jié)體密度相關(guān)。同一配方中，隨著坯體碳密度的增大，材料的顯微硬度增大。當(dāng)燒結(jié)體密度一定