碳化硅-莫來(lái)石-氧化鋁復(fù)合陶瓷的研制.pdf

1、中南大學(xué)博士學(xué)位論文碳化硅莫來(lái)石氧化鋁復(fù)合陶瓷的研制姓名：周秋生申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：有色金屬冶金指導(dǎo)教師：劉業(yè)翔李小斌2001.10.130nrn的一水軟鋁石粉體。同時(shí)，首次在不添加任何晶種的情況下，水熱合成了平均粒徑約loo哪的高純一水硬鋁石粉體：為有效地解決復(fù)合粉體的均勻混合問(wèn)題，采用在水熱反應(yīng)的前驅(qū)物中加入預(yù)氧化后的碳化硅粉體(即sic／si02)，通過(guò)高溫水熱反應(yīng)體系成功地制備了混合均勻的boehmite／SiC，Si02復(fù)

2、合陶瓷粉體。對(duì)在H202介質(zhì)中水熱法直接制備boehmit“sic／Si02復(fù)合粉體的新方法進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)在堿式乙酸鋁和氨水的前驅(qū)物中直接加入適量的亞微米級(jí)碳化硅粉體，以H202為水熱反應(yīng)介質(zhì)，在適當(dāng)?shù)臈l件下通過(guò)水熱反應(yīng)一步得到了混合均勻的boehmite／sic／si02復(fù)合粉體。對(duì)boehmit“sic，si02復(fù)合粉體的模壓成型、常壓燒結(jié)工藝和真空熱壓燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，是該類材料的首次探索。對(duì)boehmite，sic／s

3、i02復(fù)合粉體的模壓成型工藝和常壓燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并發(fā)現(xiàn)在同一燒結(jié)工藝制度下，隨著復(fù)合粉體中碳化硅質(zhì)量百分含量的增大，復(fù)合陶瓷中原位生成的莫來(lái)石相含量逐漸增加：當(dāng)碳化硅質(zhì)量百分含量和保溫時(shí)間不變的情況下，在一定溫度范圍內(nèi)，隨著燒結(jié)溫度的提高，復(fù)合陶瓷燒結(jié)體中生成的莫來(lái)石相含量也相應(yīng)增加。在真空熱壓燒結(jié)過(guò)程中采用高純、高硬石墨為模具，發(fā)現(xiàn)控制一定的升降溫速率和采用適宜的加壓制度，燒結(jié)溫度控制在1400℃、保溫1小時(shí)的條件下最終可以

4、獲得高致密度、力學(xué)性能優(yōu)異的A1203／mullite／SiC復(fù)合陶瓷。通過(guò)原位反應(yīng)和常壓燒結(jié)等方法成功制備了A1203，mullite，sic三相新型復(fù)合陶瓷，并對(duì)其強(qiáng)、韌化機(jī)理進(jìn)行了初步研究。通過(guò)常壓燒結(jié)、原位反應(yīng)等方法制備得到了室溫下具有高強(qiáng)度、較好韌性的碳化硅顆粒和莫來(lái)石相增強(qiáng)、增韌的氧化鋁基復(fù)合陶瓷。其最高室溫三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性分別可達(dá)760MPa和56MP扎m“2，與同等條件下制備的單相純氧化鋁陶瓷相比，復(fù)合陶瓷的強(qiáng)度提