顆粒晶須協(xié)同增韌陶瓷刀具材料的研究.pdf

1、針對陶瓷刀具材料脆性大的客觀問題，各國研究人員進(jìn)行了深入的研究，應(yīng)用各種增韌補(bǔ)強(qiáng)方法來提高陶瓷刀具材料的韌性，取得了一定的成效，但是還有很多不足有待改善。本文采用原位合成TiC晶須，外加納米SiC顆粒的方式來提高陶瓷刀具材料的綜合力學(xué)性能。主要工作包括：分析了TiC晶須的生長機(jī)理、納米SiC顆粒的分散方法，研究了復(fù)合粉末的制備工藝和后期材料的燒結(jié)工藝，研究了陶瓷刀具材料的制備工藝與力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系等。
　　本研究中合成

2、晶須的原材料為TiO2和炭黑，反應(yīng)催化劑選取NaCl和Ni，在氧化鋁和納米SiC組成的預(yù)制基體中原位生長晶須，全程通氬氣作為保護(hù)氣氛。研究了碳熱還原制備晶須時晶須的生長機(jī)理，納米SiC顆粒的分散方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在晶須的生長過程中，NaCl可以作為傳質(zhì)相，通過粘附作用和自身的蒸發(fā)輸送原材料給觸媒相Ni熔滴，保證晶須的不斷生長；采用超聲震動加機(jī)械攪拌的方法可以比較理想的分散納米SiC顆粒。
　　研究顆粒、晶須協(xié)同增韌陶瓷刀具材料復(fù)

3、合粉末的制備方法。結(jié)果顯示，碳熱還原合成TiC晶須的最佳溫度為1500℃，二次升溫有利于減少雜質(zhì)含量，同時還可以提高材料的力學(xué)性能。因此最佳的晶須生長工藝為快速升溫到1500℃，保溫60min，然后二次升溫到1700℃，保溫30min，全程通氬氣保護(hù)。
　　優(yōu)化了材料的燒結(jié)工藝，在1600~1700℃溫度范圍進(jìn)行了優(yōu)化，制備了TiC晶須和納米SiC顆粒協(xié)同增韌氧化鋁基陶瓷刀具材料，研究了不同燒結(jié)溫度和保溫時間對材料力學(xué)性能、微觀組