LaB-,6--ZrB-,2-復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、本研究通過向LaB<,6>中加入第二相ZrB2來提高硼化鑭材料的綜合力學(xué)性能,從而提高LaB<,6>的使用性能并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍.本研究采用了兩種方法制備了LaB<,6>-ZrB<,2>復(fù)合粉末,并對(duì)其進(jìn)行了比較,確定了最佳工藝參數(shù).一種方法為一步法,即直接合成LaB<,6>-ZrB<,2>復(fù)合粉末;另一種為兩步法,即先分別制得LaB<,6>和ZrB<,2>粉末,再通過混合球磨得LaB<,6>-ZrB<,2>復(fù)合粉末.以制得的復(fù)合粉末為原

2、材料,加入一定量的燒結(jié)助劑Ni,用真空熱壓燒結(jié)制備了LaB<,6>-ZrB<,2>復(fù)合多晶體.利用掃描電鏡和投射電鏡對(duì)粉末和多晶體的組織形態(tài)進(jìn)行了研究,利用各種分析測(cè)試手段研究了復(fù)合材料的主要性能,并對(duì)反應(yīng)合成機(jī)理和燒結(jié)機(jī)理進(jìn)行了初步探討.通過本課題的研究,獲得了如下主要結(jié)論:1.確定了一步法制備LaB<,6>-ZrB<,2>復(fù)合粉末的最佳合成工藝:溫度1600℃,保溫2h,真空度10<'-2>pa.制得的復(fù)合粉末的純度為99.6%.2

3、.以熱壓燒結(jié)法制備了LaB<,6>-ZrB<,2>復(fù)合材料,確立了燒結(jié)工藝參數(shù):溫度1800℃,壓力35MPa,保溫20min,真空度10<'-2>pa.3.并研究了ZrB<,2>含量對(duì)LaB<,6>-ZrB<,2>復(fù)合多晶體組織性能的影響.研究發(fā)現(xiàn),ZrB<,2>的加入使LaB<,6>顆粒由棱角分明的塊狀變?yōu)楸砻鎴A滑的近球狀,從而提高了硼化鑭材料的燒結(jié)性能.4.研究了原材料粉末的特性對(duì)復(fù)合多晶體性能的影響.隨球磨時(shí)間的延長,粉末的粒度

4、逐漸變小,粒度分布范圍也逐漸變窄,復(fù)合多晶體的性能隨之增加,當(dāng)球磨時(shí)間達(dá)到9h時(shí),粉末平均粒度達(dá)到6μm,繼續(xù)球磨,粉末的粒度和分布范圍變化都很小,復(fù)合多晶體的性能也幾乎沒有變化,從而得到本實(shí)驗(yàn)條件下粉末的最佳球磨時(shí)間為9h.5.比較兩種方法制得的復(fù)合粉末的性能發(fā)現(xiàn),一步法合成的復(fù)合粉末比兩步法合成的復(fù)合粉末具有更好的燒結(jié)性.6.討論分析了硼化鑭材料的燒結(jié)機(jī)理及ZrB<,2>對(duì)LaB<,6>材料的增韌增強(qiáng)機(jī)理.粉末粒度越細(xì),比表面就越大