碳化硅粉末磁脉冲致密/无压烧结试验研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shyfan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碳化硅作为一种高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗热震的高性能陶瓷材料广泛应用于航空航天、石油化工、陶瓷装甲等领域。目前,高性能碳化硅陶瓷的制备工艺主要是热压烧结,但是在生产效率、制备复杂较大零件方面的不足限制了碳化硅陶瓷的广泛应用。粉末磁脉冲致密在获取高致密压坯、坯体均匀性以及成形效率方面,具有显著的优势。目前,已成功应用于粉末冶金领域。若成功应用于陶瓷领域,将在降低烧结温度、缩短烧结时间、获得近净成形烧结体方面有很大的发展潜力。本文采用MSC.MARC2005软件中的Power模块和Shima屈服准则建立简单的压制模型,对碳化硅致密过程中相对密度变化、应力变化、粉末流动情况进行分析研究。由于粉末颗粒之间、粉末颗粒与模壁之间的摩擦,导致粉末体出现相对密度不均匀现象。通过工艺优化,有效地缓解了相对密度分布的不均匀。利用平板线圈对碳化硅粉末进行磁脉冲致密工艺试验,研究粘结剂、粉末质量、电容量、放电能量、放电次数、压制方式等工艺参数对压坯密度及显微形貌的影响。结果表明:粘结剂的添加可以提高碳化硅陶瓷的成形性,提高放电能量、增加放电次数、减少粉末质量可以有效地提高压坯密度,但需要合适的能量参数。增加电容量可以提高压坯密度,磁脉冲致密获得的最佳压坯密度要明显高于常规模压,约0.23g/cm~3左右。磁脉冲致密不同工艺参数下,显微形貌变化规律与压坯密度变化规律基本一致。与常规模压相比,磁脉冲致密压坯颗粒发生细化且粉末颗粒间机械啮合更紧密。对磁脉冲致密和常规模压工艺获得的压坯进行高温无压烧结,获得的烧结体在失重率、线收缩率、硬度、断裂韧性、热膨胀系数以及显微断口等方面进行对比分析。结果显示,常规模压获得的烧结体各方面性能均优于磁脉冲致密烧结体。
其他文献
汽车覆盖件成形是汽车制造的关键环节,车身覆盖件尺寸和形状精度要求高,零件表面要求光顺、圆角均匀和装饰特征线清晰。车身覆盖件具有复杂的空间自由曲面,轮廓尺寸较大,在拉
In2O3作为优秀的半导体材料在光催化领域,例如在光催化水产氢、产氧反应中具有良好的应用。但是由于In203较大的禁带宽度阻碍了其在光催化方面的应用,所以想要提高光催化反应活性,减小In2O3的禁带宽度显得十分必要。研究表明,N的掺入能够有效减小In203的带隙,过渡金属阳离子掺杂可以降低导带的位置,同样可以起到减小带隙的作用。同时,元素掺杂将引入新的能级或缺陷,严重影响光生载流子的复合,从而影响
采用熔铸、挤压等方法制备了一系列Zn-Cu-Ti、Zn-Cu-Ti-Cr、Zn-Cu-Ti-Mn、Zn-Cu-Ti-Mg、Zn-Cu-Ti-Al等锌铜钛合金,借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜
有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其具有光电转换效率高、可溶液加工和成本低廉等优点而受到广泛的关注,目前最高的光电转换效率已达到22.1%,在未来有望实现商业化,并取代价格昂