粉体碳的气固相反应制备碳化硅陶瓷的研究

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1、国防科学技术大学研究生院学位论文摘要反应烧结碳化硅(RBSC)具有热导率高、热膨胀系数低、比冈H度高等优良特性，特别适合于空间光学系统的应用，是一种具有广阔应用前景的反射镜材料。本文采用粉体碳模压成型、气一固相反应烧结制备用于反射镜坯体的SiC陶瓷，重点研究了素坯的模压工艺、配方对RBSC显微结构和性能的影响关系。通过研究模压方式、模压压力、配方对素坯及RBSC性能的影响，优化了RBSC的制备工艺，当配方为C：PF(酚醛)：Si=45％：20％：35％时，采用热模压工艺，制备的素坯加工性能良好，制备的RBSC的密度2．9999／era3，弯曲强度40

2、9．6MPa，弹性模量259．IGPa，热导系数120．9W-ml·K-1。逶过对RBSC豹缓残缝梅分叛，发蕊RBSC主要由i3一SiC，Si秘少量残C组成，而含碳化硅酉己方因为添加了n．SiC粉而增加了n—SiC相。RBSC的显微结构是由Si蒸气通过毫纲替凝鳍蕊象巍索坯中凝结并与耪体谈反应形成豹。索坯孔隙率是殿应烧结制备碳化硅工艺中的关键因素，熟大小决定了RBSC的组成、结构和性能。要带4各出缀织均匀、性能优良的RBSC，存在一个鼹佳的孔隙率酶。关键词：反应烧结，碳亿硅，模压工艺，殿射镜第1蕊国防科学技术大学研究生院学位论文ABSTRACTReac

3、tion-bondedsiliconcarbide(RBSC)hashighthermalconductivity,lowCTEand11ighspecificstiffness，whichmakeitapromisingmirrormaterial，especiallyforapplicationssuchaSspace—borneopticalsystems．Inthethesis，theSiCceramicformirrorsubstrateisfabricatedfromcarbonpowderbyreactivesinteringproce

4、ss，whichismoldedintorawbodypreviously．ThestudiesarefocusedontheeffectsofmoldingprocessandtheratioofthepowdercomponentsuponthemicrostructureandpropertiesofRBSC．’r11rou@thestudyofeffectsofthepowdercomponentsandmoldingprocessonmicmstructureandpropertiesofRBSC，theoptimizedprocessis

5、selected。WhentheratioofpowdercomponentsisC：PF：Si=45％：20％：35％andusingheatmoldingprocess，RBSChasbettersyntheticpropertiesasfollow：volumedensity2．999咖m3，flexuralstrength409．6MPa，modulus259。1GPaandthermalconductivity120。9W·m‘1·K．1．Accordingtotheanalysis，themaincomponentsofRBSCare13

6、一SiC，SiandalittleofC。However,埋一SiCwillappearwhenitisaddedtotheinitialingredients．tntheprocessoftheformationoftheRBSC’Smicrostructure，siliconsteamcoagulatesinthegreenbodybycapillarycoagulatephenomenonandreactswithcarbonpowder．Theporosityofthegreenbodyplaysakeyroleinthereactivesi

7、nteringprocess，whichdeterminesthecomponents，microstrucmreandpropertiesofRBSC．InordertoobtainRBSCwithuniformmicrostructureandbetterproperties，abestporosityisinexistence．Keywords：reactivesintering,siliconcarbide，moldingprocess，miror=：：：：星型型型塑堕竺堂鳖坠————一图豳录图2．1反应烧结法工艺流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．13图2．2模压永意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．14图2-3裂