金属—碳化硅刚玉管复合材料性能研究
发布日期：2014/9/17 浏览次数：
随着时代的不断发展，耐腐蚀陶瓷辊|耐高温陶瓷管|刚玉管也越来越被人们熟知。且应用也在逐渐推广。那么关于"金属-碳化硅刚玉管复合材料性能研究"您了解多少呢，请看为您准备的文章介绍。
本文以SiC陶瓷材料为基础，首先通过添加3vol％不锈钢颗粒制备不锈钢—SiC刚玉管复合材料，来确定添加剂以及涂层材料的最佳用量。然后以此量为基准，分别添加1vol％、5vol％和7vol％的不锈钢颗粒制成不锈钢—SiC刚玉管复合材料：加入1vol％、3vol％以及5vol％的金属钨颗粒制成W—SiC刚玉管复合材料；用1vol％、3vol％、5vol％、7vol％、9vol％、11vol％、13vol％以及15vol％的金属钛颗粒制成Ti—SiC刚玉管复合材料；以及用1vol％、3vol％、5vol％、7vol％、9vol％和11vol％的金属锰粉制成Mn—SiC刚玉管复合材料。 采用万能试验机和TC—Ⅱ闪光法热导仪分别测量了各金属—SiC刚玉管复合材料的力学性能和导热性能；用X—射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了各金属—SiC刚玉管复合材料的显微结构特征；讨论了影响金属—SiC刚玉管复合材料烧结性能的各种因素；结果表明： 含3vol％不锈钢颗粒的不锈钢—SiC刚玉管复合材料中，加入3wt％添加剂和18wt％的涂层材料时，复合材料相对密度最高，致密性最好，抗折强度最好。在固定最佳添加剂和涂层材料数量的基础上，随着金属颗粒体积含量的增加，复合材料的相对体积密度增大(含钨的除外)。但金属含量超过一定量后，相对密度有下降的趋势，分别是：不锈钢＞5vol％，钛＞11vol％，锰＞7vol％。 随着金属颗粒体积含量的增加，金属—SiC刚玉管复合材料的抗折强度、断裂韧性和热导率都有明显的增加。
与相同条件烧结的SiC陶瓷相比较，添加不同金属的SiC刚玉管复合材料的抗折强度相对增幅分别为：不锈钢为2.02倍、钨1.65倍、钛2.44倍和锰2.17倍；断裂韧性相对增幅分别为：不锈钢1.54倍、钨1.59倍、钛1.86倍和锰1.84倍；热导率(5vol％金属)相对增幅：钨、钛、不锈钢和锰的复合材料分别为5.92、5.78、5.09和2.97倍，而含13vol％钛的复合材料则提高了6.97倍。表明金属在SiC陶瓷中有非常明显的增强增韧作用，同时大大提高其热导率。 在含有不同金属的SiC刚玉管复合材料中分别有新相生成；添加不锈钢、W、Ti和Mn的复合材料中分别对应有莫来石相、高温碳化钨相、高温碳化钛相和低熔点Al_(74)Si_6Mn_(20)相生成。这些新相的生成使复合材料的显微结构致密，增强金属与SiC颗粒间的结合力。 在以上实验的基础上，结合残余应力增韧、颗粒延性增韧和经典断裂力学理论，探索了金属—SiC刚玉管复合材料的增韧机理。以含不锈钢的复合材料为基础，提出金属—SiC刚玉管复合材料断裂韧性的理论公式：把Mn—SiC刚玉管复合材料和Ti-SiC刚玉管复合材料的实验数据代入此式后，经拟合的理论曲线与实验值比较，两者有大体相同的变化趋势。说明此理论公式能较好的解决此类金属—SiC刚玉管复合材料的断裂韧性问题。
全部内容就是这些了，如还有问题，欢迎来我公司与我们共同讨论，我们将热忱为您提供优质的服务，且因为知识有限，如果您在阅读文章的过程中发现有需要修改的地方，请您及时与我们取得联系。
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