blt4gtc陶瓷的固相烧结

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1、东北大学硕士学位论文中文摘要摘要碳化硼陶瓷是一种高性能的结构陶瓷，被认为是最有前途的结构陶瓷之一碳化硼具有一系列优良的性能：如密度低、硬度高和化学性质稳定，同时碳化硼还有很强的吸收中子的能力。基于这些优良的特性，碳化硼在许多领域得到了广泛的应用。例如用作防弹轻甲、气体轴承、喷砂嘴和研磨介质等。B。C陶瓷由于烧结工艺或添加剂的不同在性能方面有着巨大的差异，其中固相烧结B4C陶瓷由于制备工艺简单，产品性能优越以及成本低廉而受到广泛的重视。在目前的工业生产中，多采用常压固相烧结制备B,C陶瓷材料。本文采

2、用碳化硼微粉，选用SiC__C复合添加剂作为烧结助剂，对B。c固相烧结进行了比较系统的研究。通过实验研究了烧结工艺和材料组成对材料的体积密度、硬度、抗折强度和断裂韧性等性能的影响。实验结果表明：(1)随着烧结温度的增加，材料密度和抗折强度先增加后减小；而材料的硬度随着烧结温度的增加而不断的增加。在T=1975℃时，材料的体积密度和抗折强度均达到最大植，分别为2．437g／cm3和210MPa，而此时材料的断裂韧性最低，为2．9MP．m“2；(2)材料成分对密度、硬度和抗折强度的影响规则相同，都是先

3、增大后减小，而断裂韧性随着碳含量的增加而增加。当SiC和C的质量百分比分别为6％、5％时，材料的综合性能达到最佳值；(3)根据实验结果得到的最佳配方，经过最佳工艺烧结后材料的最佳性能为：密度达2．459／cma，硬度达35GPa，抗折强度达240MPa，断裂韧性达3．0MP．m“2(4)在碳化硼固相烧结中，温度对于烧结来说是一个非常敏感的因素。烧结阶段的保温时间对于材料的晶粒的尺寸大小有着很大的影响；(5)C在烧结过程中可以与B。C表面氧化层发生反应，从而促进材料的烧结；(6)SiC在烧结过程中降

4、低B4C比表面能，从而促进烧结。论文结果对于B。C的工业生产和应用具有重要的理论指导意义和实用价值。关键词：B4C陶瓷；固相烧结：烧结机理；SiC—C添加剂·II·东北大学硕士学位论文ABSTRACTAbstractBoroncarbideceramicshasbeenrecognizedasoneoftheimportantandpromisingstructuralceramicsduetoitslowdensitNhighhardness，stablechemicalpropeftyande

5、xcellentabilityofabsorbingneutron．Thenitwaswidelyusedinmanyfieldssuchasbulletproofarmor,gasbearing，sandblastnuzzleandgrindingmedium，etc．Boroncarbideceramicsoftenhasgreatdifferenceinqualitywhenitisproducedundervariousprocessesoraddedwithdifferentsinter

6、ingadditions．Inrecentyears，solid—phrasepresslesssinteringa，whichplaysanimportantroleinindustrialproduction，ispopular．Inparticular,moreandmorecompaniesattachimportancetosolid—statesinteredB4Cceramicsbecauseitiseasytocometruewithlowcost．Inthestudyofsoli

7、dstatesintering，wetakeakindofB4Cminipowder,addinganewkindofadditionsaids(SiC-C)．Throughtheexperiments，westudytheinfluenceofsinteringondensity,hardness，bendingstrengthandfracturetoughnessonthegroundsofprocessandcompositions．Thestudyresultsshowthat：(1)A

8、sthegrowthofsinteringtemperature，thedensityandbendingstrengthofthematerialareincreased，andthendecreased．Butthehardnessisincreasedallalong．AtT=1975。C，densityandbendingstrengthbothreach也elli曲estnumbers，whichare2．439／cmaand210MParespectively,whil