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《碳化硼-鋁復(fù)合材料注凝成型研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碳化硼一鋁復(fù)合材料注凝成型研究捅要碳化硼是一種重要的特種陶瓷材料，具有低密度(2．529／cm3)、高熔點(2450℃)等優(yōu)異的物理化學(xué)性能。但由于其燒結(jié)溫度過高、難以致密化及韌性低等缺點，限制了它的應(yīng)用。鋁是一種具有低密度、高韌性和低熔點的金屬材料。而碳化硼．鋁復(fù)合材料具有低密度、高的韌性并己得到廣泛的應(yīng)用。注凝成型是一種將膠體化學(xué)、陶瓷制備技術(shù)及高分子化學(xué)結(jié)合的原位成型方法，它主要是利用陶瓷漿料中有機單體在一定條件下發(fā)生聚合反應(yīng)，使陶瓷漿料固化成型。它可用于制備形狀復(fù)雜、高均勻性以及高可靠性的陶瓷材料。本文采用注凝成型工藝制備碳化硼．鋁復(fù)合材
2、料，研究了溶劑、分散劑種類及其含量、固相含量、B4C．砧之間的配比和有機單體對漿料粘度的影響，制備出了高固相含量和低粘度漿料；研究了有機單體之間配比、引發(fā)劑的用量、B4C．礎(chǔ)之間的配比、不同的固相含量和真空處理對素坯抗彎強度的影響，制備出了高強度、微觀結(jié)構(gòu)均勻的素坯；研究了素坯的干燥和燒結(jié)。主要研究結(jié)果如下：．(1)以有機溶劑正丁醇和正辛醇作為分散介質(zhì)，以CH．10S和Tilo．20100作為分散劑來分散碳化硼．鋁復(fù)合粉體時，都取得良好的分散效果，漿料的粘度均在1000mPa．s以下，漿料的固相含量可達55v01％能夠滿足注凝成型的要求。(2)隨
3、著引發(fā)劑加入量的增加，漿料的聚合時間迅速縮短；當(dāng)引發(fā)劑的用量占總漿料的3v01％和TMPTA／(TMPTA+HDODA)為10時；素坯的抗彎強度最高；漿料固相含量越高，素坯的抗彎強度越高，其體積密度也越高；真空脫氣處理可以有效提高素坯的抗彎強度；素坯的斷口顯微形貌表明顆粒堆積致密，而且顆粒均勻分散，顆粒與顆粒之間以聚合物網(wǎng)絡(luò)連接。(3)素坯掩埋于松散的碳化硼粉中，150。C干燥5小時，該方法干燥素坯不僅能夠完全除去素坯中的有機溶劑，還可以防止素坯的開裂和變形。干燥的素坯經(jīng)1300℃保溫1h得到復(fù)合材料的燒結(jié)體，SEM觀察發(fā)現(xiàn)燒結(jié)體結(jié)構(gòu)均勻，但是還
4、有一些氣孔。經(jīng)XRD發(fā)現(xiàn)，在燒結(jié)體中主要物相為B4C、AhC3和A13BC。關(guān)鍵詞：碳化硼；鋁：注凝成型；復(fù)合材料StudyOiltheGelcastingofBoronCarbide—Aluminum，'‘o乙OmDOSlteSAbstractBoroncarbideisallimportantceramicmaterial．、析tllexcellentphysicalandchemicalproperties，suchasalowdensity(2．529／cm3)andhighmeltingpoint(2450℃1．However,itst
5、womajordrawbacksarethelowfracturetoughnessandtheveryhighsinteringtemperatureforpureboroncarbideceramics，whichrestrictitsapplication．Aluminumhasalowdensity,alowmeltingtemperatureandhi．ghductility．Boroncarbide-Aluminumcomposites、析t11lowdensityandhightoughnesshavewideapplication
6、s．Gelcastingisallin—situformingprocessasthesynthesisofconceptsderivedfromcolloidchemistry,traditionalceramicsandpolymerchemistry．Theprocessisapromisingmethodforcomplexshapesofceramicmaterials塒th11i曲ingredientuniformityandhighreliabilityofperformance．Inthispaper,B4C-AIcomposit
7、eswerepreparedbygelcasting．Theeffectofdifferentdispersants，solvents，dispersantcontent，solidcontent，B4C—AIratioontheviscosityofslurrywerestudied．HighsolidcontentandlowviscosityslurryWasprepared．Theeffectsofsolidcontent，B4C—Alratio，initiatorcontent，monomerratioandvacuumdisposal
8、onthestrengthofgreenbodywerestudies．Greenbody、7l，ith11ighstrengthand
