碳-陶復(fù)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(qiáng)度隨溫度升高而增強(qiáng)等特點(diǎn)而大量應(yīng)用于高溫場(chǎng)合。但由于碳在空氣中高溫下會(huì)發(fā)生氧化，這大大限制了其應(yīng)用。多年以來(lái)，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(biāo)，C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC碳/陶復(fù)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(fù)合材料的抗氧化具有自愈合特點(diǎn)。

2、 本文采用了熱壓方法利用原位反應(yīng)制備了C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復(fù)合材料，對(duì)碳/陶復(fù)合材料的高溫抗氧化行為和氧化機(jī)理進(jìn)行了研究，對(duì)C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)采用C<,鱗片>、SiC、B<,4>C為主要實(shí)驗(yàn)原料，酚醛樹(shù)脂為粘結(jié)劑，TiO<,2>為燒結(jié)助劑，將不同配比的原料在1750℃、1850℃、1900℃、1950℃、2000℃下熱

3、壓燒結(jié)C/B<,4>C(Ti<,2>)/SiC復(fù)合材料。 (2)測(cè)定了1750℃、1850℃、1900℃、1950℃、2000℃下反應(yīng)熱壓燒結(jié)生成的C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復(fù)合材料的密度與強(qiáng)度。對(duì)復(fù)合材料斷面微結(jié)構(gòu)的觀察，詳細(xì)研究了復(fù)合材料的燒結(jié)過(guò)程和燒結(jié)機(jī)理。 (3)以復(fù)合材料在600℃、800℃、1000℃、1200℃、1400℃的恒溫氧化實(shí)驗(yàn)以及室溫至1400℃的TG/DTA實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合材料的

4、顯微結(jié)構(gòu)、XRD和熱力學(xué)分析，研究了不同溫度區(qū)間下復(fù)合材料在靜態(tài)空氣中的氧化機(jī)理。 (4)實(shí)驗(yàn)分析了不同燒結(jié)溫度和不同成分配比對(duì)復(fù)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(fù)合材料抗氧化性能和綜合性能最好的最佳燒結(jié)工藝和最佳成分配比。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)碳相的含量為20％時(shí)，經(jīng)1950℃燒結(jié)的C/B<,4>C(TiB<,2>)/SiC復(fù)合材料的抗氧化性能最好，而經(jīng)2000℃燒結(jié)的