超细Al,2O,3-TiC-Co复合粉体的制备及复合材料的研究

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1、浙江大学硕，1．学位论文张超超细AI：O，-TiC-Co复合粉体的制备及复合材利的研究2004．3Y摘要为了得到品粒细小、均匀，力学性能优异的Co—A1203一TiC(ATC)复合陶瓷，解决陶瓷的脆性问题，本文在化学镀钻制备高性能ATC复合陶瓷的基础上，采用超声波化学镀方法，以提高钴存陶瓷粉末以及A1203与TiC陶瓷颗粒之间的分布均匀性，以期进一步提高ATC陶瓷的力学性能。其后，以获得纳米金属陶瓷复合材料为目标，剥纳米A1203、TiC采用超声波化学镀Co，制备纳米ATC复合粉术，并进行烧结试验。

2、在保证复合陶瓷中各相均匀性的同时，减小复合陶瓷的晶粒尺寸，从而获得具有高力学性能的复合材利．。用超声波化学镀装置，对微米、纳米A1203、TiC陶瓷粉体表面镀覆钴，研究各组成分布均匀的ATC复合粉末最佳制备工艺参数，以及复合粉末中钴含量的控制；用HIGH．MULTI10000型多功能烧结炉对复合粉末进行热压烧结制备ATC复合陶瓷；用HRD．150型电子洛氏硬度机硬度计测定复合陶瓷的硬度；用三点弯曲法和单边切口梁法方法测定了ATC陶瓷的抗弯强度与断裂韧性；用X—ray衍射仪、扫描电子显微镜、能谱成分分

3、析仪、透射电子显微镜对复合粉末和烧结材料的结构、微观形貌进行了观察分析。刘‘陶瓷粉末化学镀钴法制备金属陶瓷复合粉末的研究表明：通过在粉体化学镀中引入超声波，使得反应可以在较低温度下进行，防止了镀液的自分解。同时相比较传统的机械搅拌分散工艺，超声波分散具有明显的优势，可以大大提高颗粒的分散性，使复合粉末中各组成更为均匀。其最佳的工艺参数为：硫酸钻259／I、次Ⅱ磷酸钠259／1、柠檬酸钠52．39／1、硼酸259／1、pH值10．0、温度45。c、超声波功率40KHZ，并且，通过调整化学镀时的装载量，

4、可以控制复合粉末中钴的含量。超声波化学镀复合粉术通过热压烧结制备的微米ATC陶瓷力学性能，与常规化学镀钻法制备的ATC陶瓷相比得到明显提高。其断裂韧性达到11．28MPa／m”。对纳米ATC粉体烧结工艺的研究表明：真空保护试样各项力学性能均优于氮气保护试样。氮气保护试样表面各元素分布很不均匀，晶粒大小相差很大，有较多的异常长大桐。随着烧结温度的升高，超细ATC陶瓷硬度先上升后下降，塑翌查堂硕：I二学位论义张超超细A120，-TiC．Co复合粉体的制备及复台材料的研究20043其抗弯强度和断裂韧性均随

5、烧结温度的升高而下降。超细ATC陶瓷硬度随钻含量的增加而降低，而抗弯强度则随钴含量的增加而增加，断裂韧性则随着铺含量的增加先降低，后升高。超细ATC陶瓷主要的断裂方式是沿晶断裂，伴有部分穿晶断裂及塑性断裂。与微米ATC陶瓷相比，由纳米ATC粉体制成的超细ATC陶瓷硬度较高，断裂韧性和抗弯强度较低，综合性能较好。关键词：超声波：化学镀；A1203．TiC．Co(ATC)复合陶瓷；烧结；金属增韧；品内一品问型浙江人学硕十学位论文张超超绑A1203一TiC·Co复仑粉体的州备及复☆材料的研究2004．3A

6、bstractToobtaintheultrafineATCceramicwithfine，uniformgrainandhighmechanicalpropertiesandsolvetheproblemofbrittleofceramic，thetechniqueofelectrolesscobaltplatingunderlowtemperatureandultrasonicwasusedtogetacobaltdepositiononnano／microA1203．TiCceramic．Th

7、enano／microA1203-TiC—Cocompositepowderwithdifferentcobaltcontentwaspreparedbychangingtheload．Thecompositepowderwasthenhot—pressedintoaultrafinecompositeceramic．Thetechniqueofelectrolessplatingandhot—press，themicrostructure，mechanicalpropertiesandtoughe

8、nmechanismoftheultrafinecompositeceramicwereinvestigated．Thebestparametersofelectrolessplatingwereobserved．Resultsdemonstratedthatbyutilizingtheultrasonicintotheelectrolessplating，thereactioncarlreactedinlowertemperatureandtheself-decom