多孔MoSi-,2--TiC陶瓷基復合材料的研究.pdf

1、本文利用MoSi2高溫蠕變的特性作為高溫粘結劑，添加到TiC陶瓷粉末中，制各出有較低熱膨脹系數(shù)的MoSi2-TiC陶瓷基復合材料；通過添加少量鋁金屬粉末，使Al-MoSi2-TiC陶瓷基復合材料的力學性能明顯提高；在此基礎上，采用碳酸氫銨為造孔劑制備出多孔Al-MoSi2-TiC陶瓷基復合材料；探討了組成，性能和結構的關系，以及添加碳纖維(瀝青基和聚丙烯腈基)對復合材料性能的影響。采用分析天平、差熱儀(DTA)、熱膨脹儀(TED)、壓力

2、機、掃描電鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)等儀器，測試了陶瓷基復合材料的容重、孔隙率、晶相、熱膨脹系數(shù)、力學性能和顯微結構形貌。 結果表明：MoSi2明顯降低TiC陶瓷基復合材料的燒結溫度，復合材料的相對密度、抗折強度和抗壓強度分別為76～84.7﹪、10～55MPa、20～52MPa；當TiC為65wt﹪時有最大值，分別為84.7﹪、55MPa和52MPa；熱膨脹系數(shù)為4.64～5.81×10-6K-1，在TiC為60w

3、t﹪時，有最低的熱膨脹系數(shù)4.64×10-6K-1。 XRD衍射分析表明，燒結過程中TiC與MoSi2及C粉發(fā)生化學反應，MoSi2-TiC復合材料中除TiC外，還有Mo2C、Ti0.98Mo0.02C、Ti3SiC2和Mo5Si3新晶相產(chǎn)生。Al-MoSi2-TiC陶瓷基復合材料的相對密度、抗折強度和抗壓強度分別為86～92.7﹪、50～90MPa、50～180MPa。當Al為3.5wt﹪時有最大值，分別為92.7﹪、90MP

4、a和180MPa；熱膨脹系數(shù)在6.3～7.8×10-6K-1之間。在Al-MoSi2-TiC陶瓷基復合材料中添加碳纖維(瀝青基和聚丙烯腈基)后，材料的力學性能明顯降低；碳纖維與基體顆粒之間不潤濕，沒有形成化學鍵合是其力學性能降低的主要原因。多孔Al-MoSi2-TiC陶瓷基復合材料的孔隙率隨造孔劑含量增多而增大，并呈線性關系，孔隙率在34～70vol﹪；抗折強度、抗壓強度和熱膨脹系數(shù)隨孔隙率的增大而線性減??；多孔Cfiber-MoSi2