碳-陶復合材料的制備及高溫抗氧化性能的研究.pdf

1、碳材料由于具有密度小、耐高溫、耐腐蝕、優(yōu)良的抗熱震性能，強度隨溫度升高而增強等特點而大量應用于高溫場合。但由于碳在空氣中高溫下會發(fā)生氧化，這大大限制了其應用。多年以來，提高碳材料的高溫抗氧化性能一直是材料科技人員奮斗的目標，C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC碳/陶復合材料就是這方面研究的嘗試，其綜合了碳材料和陶瓷材料的優(yōu)良性能，不同于涂層法抗氧化，C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復合材料的抗氧化具有自愈合特點。

2、 本文采用了熱壓方法利用原位反應制備了C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復合材料，對碳/陶復合材料的高溫抗氧化行為和氧化機理進行了研究，對C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復合材料的設計和應用具有重要的指導意義。主要研究內容如下： (1)采用C<,鱗片>、SiC、B<,4>C為主要實驗原料，酚醛樹脂為粘結劑，TiO<,2>為燒結助劑，將不同配比的原料在1750℃、1850℃、1900℃、1950℃、2000℃下熱

3、壓燒結C/B<,4>C(Ti<,2>)/SiC復合材料。 (2)測定了1750℃、1850℃、1900℃、1950℃、2000℃下反應熱壓燒結生成的C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復合材料的密度與強度。對復合材料斷面微結構的觀察，詳細研究了復合材料的燒結過程和燒結機理。 (3)以復合材料在600℃、800℃、1000℃、1200℃、1400℃的恒溫氧化實驗以及室溫至1400℃的TG/DTA實驗為基礎，結合材料的

4、顯微結構、XRD和熱力學分析，研究了不同溫度區(qū)間下復合材料在靜態(tài)空氣中的氧化機理。 (4)實驗分析了不同燒結溫度和不同成分配比對復合材料抗氧化性能及其它性能的影響，分別確立了C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復合材料抗氧化性能和綜合性能最好的最佳燒結工藝和最佳成分配比。 實驗結果表明，當碳相的含量為20％時，經1950℃燒結的C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復合材料的抗氧化性能最好，而經2000℃燒結的