三元碳化物復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、Al4SiC4材料具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、低密度、低熱膨脹系數(shù)以及優(yōu)良的抗氧化和抗水化性能,是一種非常有前景的高溫結(jié)構(gòu)材料和高性能耐火材料。本論文采用天然焦寶石熟料、活性炭粉和金屬鋁粉為初始原料,通過固相反應(yīng)和燒結(jié),合成并制備Al4SiC4-C復(fù)合耐火材料。研究了合成溫度和原料配比對(duì)材料物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響。測(cè)試并分析了合成材料的燒結(jié)性能、力學(xué)性能、抗水化性能、抗氧化性能和抗鋼水侵蝕的能力。
　　 在本論文的研究中,采用天然焦寶

2、石熟料、活性炭粉和金屬鋁粉為初始原料,在1800～1950℃之間,通過高溫固相反應(yīng)和燒結(jié),能制備出Al4SiC4-C系復(fù)合材料。
　　 在材料的合成階段,隨著合成溫度的提高,對(duì)金屬鋁粉的需求量趨向于標(biāo)準(zhǔn)加入量,合成粉體的物相組成也逐漸趨向于單一化。合成的Al4SiC4為片狀六邊形晶粒,寬度和厚度隨合成溫度的升高而增大。最小寬度約10μm,厚度約2μm;最大寬度約40μm,厚度約10μm。合成的Al4SiC4材料,其水化增重率隨原

3、料中鋁粉加入量的增加而上升,隨合成溫度的升高而下降。水化后的增重率在0.28～1.27％之間,表現(xiàn)出了較好的抗水化性能。
　　 在試樣的制備階段,隨著燒結(jié)溫度的提高,燒后試樣的含碳量逐漸增加。燒結(jié)后試樣的顯氣孔率隨燒結(jié)溫度的上升而降低,體積密度和常溫耐壓強(qiáng)度隨燒結(jié)溫度的上升而增大。顯氣孔率在15％左右,體積密度在2.60g/cm3左右,常溫耐壓強(qiáng)度在42MPa左右。在空氣中的開始氧化溫度為700℃左右。隨著氧化反應(yīng)的進(jìn)行,試樣表