sic陶瓷的低温烧结与其结构与性能

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1、合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学专业硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名(工作单位、职称、姓名)主席：鲥解放军电子工程学院教授博导委员：教授博导教授硕导刷矶∞洲创旺蜮学教授瓣学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研究工作所取得的成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金魍王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文成果做出贡献的个人和集体，本人已在论文中作了明确的说明，并表示谢意。学位论文中表达的观点纯属作者本人

2、观点，与合肥工业大学无关。⋯一虢乡彬签名日期：少歹辟细幽日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金目曼工业太堂有关保留、使用学位论文的规定，即：除保密期内的涉密学位论文外，学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子光盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权佥目巴王些太堂可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库，允许采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：多么∥参签名日期：≥剜争乞绸．ton论文作者毕业去向工作单位：联系电话：通讯地址：指导教师签名：l囝枷签名日期：加fr年中月砂

3、咱E—maii：邮政编码：致谢岁月如梭，如歌。转眼间，七年的合肥工大求学生涯，将划上一个句号，我的最美好的大学生活也将关上大门。站在毕业的门槛上，回首往昔，奋斗和辛劳成为丝丝的记忆，甜美与欢笑也都尘埃落定。工大以厚德、笃学、崇实、尚新的校训育我成长。值此毕业论文完成之际，我谨向所有关心、爱护、帮助我的人们表示最诚挚的感谢与最美好的祝愿。首先，要感谢我十分敬爱的导师汤文明教授!本论文是在汤老师的悉心指导下完成的，倾注了汤老师的大量心血。在这三年里，汤老师渊博的专业知识、严谨的治学态度、平易近人的人格魅力、宽厚善良的处世方式对我影响深远。感恩之情溢于言表，在此，我向

4、汤老师表达我最深切的谢意与祝福。感谢合肥工业大学材料学院实验中心夏永红、舒霞、郑玉春等老师，以及合肥工业大学分析测试中心张竞成、张强、洪雨等老师在材料检测方面给予的协助。感谢同窗吴丹、詹俊、孟将，师兄吴玉彪、汤晓磊、白小龙、吴事谱，师弟方萌、李鹏、张健、张磊。和谐、温馨、融洽的学习、工作、生活环境让我能够专心学业，同窗之情更是今生难忘。感谢我的家人，无论我遇到什么困难，你们都在我背后一如既往地支持我、鼓励我，谢谢你们。感谢安徽省“十二五”科技攻关项目与安徽德润工业设备有限公司提供的经费支持。在此，致以诚挚的谢意。最后，向参加本论文评审、答辩的各位专家、老师致以诚

5、挚的敬意和由衷的感谢!作者：张龙2015年03月25日摘要SiC陶瓷具有硬度大、强度高、热膨胀系数低、耐磨损、抗腐蚀等优异性能，作为机械密封件及耐磨、耐腐蚀件的应用前景广阔。本文开发一种无保护气氛下的SiC陶瓷低温常压烧结新技术，采用原料颗粒级配、烧结助剂类型及含量、粘结剂选择与含量、压制压力、烧结工艺(烧结温度、保温时间)等的优化设计，低温烧结制备力学性能优良的SiC陶瓷材料，并对其结构与性能的关系开展研究。相比于CaO．A1203一Y203和BaO—A1203一CaO而言，BaO—A1203一Y203体系助烧效果更佳。在无保护气氛下烧结，该烧结助剂与SiC粉

6、体表面氧化形成Si02反应形成粘度适中且与SiC颗粒表面润湿性良好的助烧熔体，借助于液相粘性压紧效应和液相快速传质，促进SiC陶瓷内的物质传输，加速致密化。该助烧熔体在SiC陶瓷烧结后的冷却过程中大多以钡长石晶体(BAS)的形式析出，同时，还析出Y2si207、CaAl2Si208等氧化物第二相，有效避免了形成脆性玻璃相对SiC陶瓷结构与性能的不利影响。烧结SiC陶瓷中SiC颗粒与第二相结合紧密，SiC相断口较为平整，呈现主体解理断裂特征，第二相断口粗糙，增大了断裂裂纹扩展的路径，有利于提高SiC陶瓷材料的韧性。采用3．5pxn和0．5lun两种粒径的SiC粉体

7、，按3：l的重量比级配，添加5wt％的石蜡粘结剂，在400MPa的压制压力下压制的陶瓷素坯致密度最大(2．00g／cm3)。添加含量为30wt％的BaO—Als03一Y203烧结助剂，采用独特的埋粉工艺，于1550℃保温30min烧结制备的SiC陶瓷的性能最佳，其密度、抗弯强度和断裂韧性分别达到3．14g／cm3、520MPa和6．7MPa’mu2。关键词：SiC陶瓷：烧结助剂；常压烧结；低温烧结；组织与性能ABSTRACTSiCceramicshavebeenwidelyappliedinmanyindustrialareassuchasmechanicals

8、ealsandweal'