高性能三元硼化物基金屬陶瓷制備技術(shù)的研究.pdf

1、本論文采用熱分析(DSC)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電鏡(SEM)、X射線能譜(EDS)、透射電鏡(TEM)等實(shí)驗(yàn)手段系統(tǒng)地研究了Mo2FeB2基金屬陶瓷的成分、制備工藝、組織結(jié)構(gòu)和性能等之間的關(guān)系。
　　 本文綜述了近二十年來(lái)Mo2FeB2基金屬陶瓷的發(fā)展概況和研究進(jìn)展。總結(jié)了金屬陶瓷的制備技術(shù)；簡(jiǎn)述了成分及添加劑對(duì)Mo2FeB2基金屬陶瓷組織和性能的影響；總結(jié)了Mo2FeB2基金屬陶瓷燒結(jié)過(guò)程中物理化學(xué)變化等方面的研究

2、成果；簡(jiǎn)述了晶粒長(zhǎng)大抑制劑在細(xì)晶粒金屬陶瓷中的研究進(jìn)展。并在此基礎(chǔ)上指出了本文的研究目的和意義。
　　 研究了化學(xué)成分對(duì)Mo2FeB2基金屬陶瓷組織和性能的影響，得出如下實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Cr添加量為2.4wt％時(shí)，Cr固溶入硬質(zhì)相生成正方晶系(Mo，F(xiàn)e，Cr)3B2固溶體，晶粒向球形轉(zhuǎn)化，材料具有較佳的微觀組織和較好的強(qiáng)韌性；當(dāng)Mo/B原子比為0.92時(shí)，晶粒細(xì)小，硬質(zhì)相在粘結(jié)相中分布比較均勻，金屬陶瓷中的Fe2B含量較合適，材料力

3、學(xué)性能最佳；Mn添加量為2.5wt％時(shí)，Mn降低了液相形成溫度，提高了液相對(duì)固相的潤(rùn)濕性進(jìn)而增強(qiáng)兩相的結(jié)合，從而獲得組織致密力學(xué)性能良好的Mo2FeB2基金屬陶瓷。
　　 研究了用FeMo合金部分代替Mo和Fe制備的低成本金屬陶瓷在燒結(jié)過(guò)程中組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化規(guī)律，結(jié)果表明：Mo2FeB2是在固相燒結(jié)階段通過(guò)原位反應(yīng)生成；液相L1和L2分別在1091℃和1135℃時(shí)出現(xiàn)；隨著燒結(jié)溫度的逐漸升高，金屬陶瓷的組織逐漸變得均勻，硬

4、質(zhì)相通過(guò)溶解-析出機(jī)制逐漸長(zhǎng)大；溫度過(guò)高時(shí)，晶粒明顯長(zhǎng)大。
　　 研究了稀土元素對(duì)金屬陶瓷組織和性能的影響。結(jié)果表明：適量的稀土細(xì)化晶粒的作用比較明顯，稀土元素在金屬陶瓷中富集在Mo2FeB2和Fe的相界處，抑制了溶解－析出過(guò)程的進(jìn)行，最終阻止了Mo2FeB2基金屬陶瓷燒結(jié)過(guò)程中晶粒的長(zhǎng)大。
　　 根據(jù)固體與分子經(jīng)驗(yàn)電子理論(EET理論)對(duì)(Mo，F(xiàn)e，Mn)3B2固溶體進(jìn)行定量分析。通過(guò)鍵距差(BLD)方法計(jì)算了Mn對(duì)