機械力助燃燒制備SiC-MoSi2復(fù)合材料及其性能研究.pdf

1、金屬間化合物二硅化鉬是一種性能介于金屬與陶瓷之間的獨特材料，因其具有低密度、高熔點、良好的導(dǎo)熱性、與多種增強相化學(xué)相容、即使在惡劣的環(huán)境下也具有優(yōu)異的高溫抗氧化性等優(yōu)點，成為材料研究熱點之一。本文采用機械力助燃燒合成無壓燒結(jié)工藝制備了MoSi2與SiC/MoSi2復(fù)合材料，測定了其室溫力學(xué)性能，運用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡等分析其相組成與微觀形貌，并考查了其在500℃與1200℃下的抗氧化性能，討論了其抗氧化機理。
　　1.采

2、用機械力助燃燒成功制備了20vol％SiC/MoSi2復(fù)合材料。XRD圖譜表明原粉經(jīng)球磨后的主要相仍為Mo、Si、C;經(jīng)燃燒反應(yīng)后粉的主要相為MoSi2和SiC。機械球磨細化了粉體顆粒，提高了其活性。在燃燒反應(yīng)前后球磨轉(zhuǎn)速與時間均為400r/min與2h，燃燒反應(yīng)前球磨時加入0.9％的硬脂酸鋅，燃燒反應(yīng)后球磨時加入0.5％的Y2O3，并在1500℃保溫3h的條件下制備的復(fù)合材料力學(xué)性能最好，其致密度、抗彎強度、硬度和斷裂韌性分別為93.

3、9％、414.5MPa、13.1GPa、8.58MPa·m1/2。硬脂酸鋅作為分散劑，促進了粉體顆粒的細化。加入Y2O3后，復(fù)合材料的晶粒尺寸得到細化，促進了SiC/MoSi2的活化燒結(jié)。
　　2.與MoSi2相比，SiC/MoSi2復(fù)合材料的力學(xué)性能獲得了大幅提高。隨著SiC體積含量的增加，其力學(xué)性能先增加，到SiC含量超過15％后有所降低。15vo1％SiC/MoSi2的抗彎強度、硬度和斷裂韌性分別達到了493.6MPa、16

4、.8GPa、9.35MPa·m1/2，比MoSi2的分別提高了36.5％，73.9％，71.6％。SiC/MoSi2復(fù)合材料的強化機制是細晶強化和粒子強化;增韌機制是細晶增韌和裂紋偏轉(zhuǎn)增韌。
　　3.SiC/MoSi2復(fù)合材料在低溫下與高溫下均具有較優(yōu)異的抗氧化性能。SiC/MoSi2復(fù)合材料在500℃循環(huán)氧化的總體趨勢相同，在氧化前12h內(nèi)，復(fù)合材料質(zhì)量增加較快，隨后增加減慢，至160h后基本上維持恒定。循環(huán)氧化240h后，Si