大規(guī)格B4C-Al復(fù)合薄板材料的制備及性能研究.pdf

1、隨著人類航天事業(yè)的發(fā)展,空間碎片環(huán)境日益惡劣,這些空間碎片圍繞地球高速運行,嚴重威脅航天器安全。為防護空間碎片的撞擊,結(jié)合目前廣泛使用的防護結(jié)構(gòu),需制備大規(guī)格的薄板材料。B4C/Al復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強、高韌的特點,是一種良好的防護材料,本課題利用流延成型和無壓浸滲工藝成功制備了大規(guī)格B4C/Al復(fù)合薄板材料,該材料具有良好的力學(xué)性能,并嘗試利用B4C/Al復(fù)合粉末直接流延成型,然后疊層燒結(jié),降低了燒結(jié)溫度。
　　首先利用沉降實

2、驗、Zeta電位測試和粘度測試等手段,研究了有機流延漿料和水基流延漿料各組分的最佳加入量、分散機理以及漿料流變性。流延結(jié)果表明,有機流延成型制得的陶瓷素坯表面狀態(tài)、密度、斷裂強度、斷裂伸長率均優(yōu)于水基流延成型制得的陶瓷素坯。所以,最終選用有機流延成型完成后續(xù)實驗工作。
　　研究了加入不同粘結(jié)劑含量的流延素坯燒結(jié)后的陶瓷骨架性能,結(jié)果表明,粘結(jié)劑含量為4.5wt％的膜片燒結(jié)后的骨架開口氣孔率較高且具有足夠的強度。然后分別在1000℃

3、、1100℃、1200℃對陶瓷骨架進行無壓浸滲,結(jié)果表明,在1200℃下浸滲效果最好,得到的復(fù)合材料力學(xué)性能最佳,其抗彎強度、彈性模量、斷裂韌性和維氏硬度分別為468MPa、214GPa、9.86MPa·m1/2和15.21GPa,較模壓成型的復(fù)合材料力學(xué)性能稍差。
　　嘗試利用B4C/60wt％Al復(fù)合粉末進行了流延成型。分別在650℃、720℃、780℃在空氣爐中對復(fù)合粉末流延素坯進行疊層燒結(jié),力學(xué)性能測試結(jié)果表明,在720℃