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电弧熔化法原位合成ZrB_2-SiC复合材料  
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【英文题名】 In-situ Fabrication of ZrB_2-SiC Composite by Arc-melting Process
【作者】 任哲;
【导师】 王惜宝; 王立君; 周文轶;
【学位授予单位】 天津大学;
【学科专业名称】 材料工程
【学位年度】 2014
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 天津大学
【网络出版投稿时间】 2015-04-17
【关键词】 ZrB2-SiC; 电弧熔化; 原位合成; 各向异性; 力学性能;
【英文关键词】 ZrB2-SiC; Arc-melting; In-situ Fabrication; Anisotropic; Mechanical; Properties;
【中文摘要】 为解决传统固态烧结方法下制备ZrB2-SiC复合材料存在的诸多局限性如:制备条件苛刻,对初始粉末状态要求严格、需添加烧结助剂以及制备材料的力学性能偏低等,本研究提出并采用电弧熔化原位合成法制备ZrB2-SiC复合材料,目的是制备出新型结构、高力学性能的ZrB2-SiC材料。 电弧熔化原位合成法的原理是:在高能量密度的热源与反应材料相互作用下,在熔体中发生超高温反应来一步生成目标产物。通过控制材料组分及凝固过程的热扩散方向来控制材料的结构形貌,从而得到具有优异性能的超高温复合材料。本研究以Zr,B4C及SiC为反应原料、钨极氩弧为热源,成功制备出具有新型结构的ZrB2-SiC复合材料并对材料的结构、性能进行了深入表征与分析。 本研究通过XRD,SEM及EDS对ZrB2–37mol%SiC材料横截面的成分和结构进行了表征。结果表明:ZrB2-SiC材料中存在织构状及块状结构。织构区中含有方向性排列的ZrB2晶粒,这些晶粒紧密镶嵌于SiC基体中。用压痕法对材料的力学性能进行了测试。98N压力载荷下测得材料维氏硬度值HV10为24.0±0.8GPa,基于日本工业标准(JIS R1607)计算得到的断裂...
【英文摘要】 There are several limitations in the traditional solid-state sintering of ZrB2-SiCcomposite:1. The required fabrication conditions are very harsh;2. The status ofstarting powders can greatly influence the microstructures and properties of thecomposites, making the fabrication process unreliable.3. The sintering aids added inthe composite would deteriorate the composite’s high temperature properties;4. Themechanical property values of the fabricated composite are very limited. To solvethese problems, this re...
【更新日期】 2015-05-04

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