导读:本文包含了碳化硅陶瓷论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:重结晶碳化硅,多孔陶瓷,纳米SiC添加,力学性能
碳化硅陶瓷论文文献综述
唐健江,刘波波,杨建锋[1]（2019）在《纳米碳化硅的重结晶对多孔碳化硅陶瓷制备的影响》一文中研究指出文章旨在利用高温重结晶工艺,通过纳米碳化硅(SiC)的蒸发-凝聚实现重结晶粘结工艺制备多孔SiC陶瓷,研究纳米SiC添加量对多孔SiC陶瓷组织结构和性能的影响。结果表明:纳米SiC含量的增加提高了蒸发-凝聚过程,促进了颈部的发育和细小的微米SiC颗粒的物质传输,使微米颗粒尖角处的物质传输能够微米颗粒圆整化和颈部结合提高。此外,随着纳米SiC重结晶的提高,多孔SiC陶瓷呈现气孔率高和从底部到顶部的孔径尺寸呈连续梯度分布的特点,使得多孔SiC陶瓷的抗弯强度由32.7MPa增加至35.8MPa。(本文来源于《粘接》期刊2019年08期）
刘永启,叶根喜,孙广超,陈正宗,刘家栋[2]（2019）在《氧化物结合多孔碳化硅陶瓷的性能研究》一文中研究指出为降低多孔碳化硅陶瓷的烧结温度,降低生产成本,使用210μm的近等径碳化硅颗粒为骨料,以木炭粉为造孔剂,采用以铝溶胶和硅溶胶按1∶5质量比配成的混合溶胶以及d50=12. 4μm的ρ-Al_2O_3粉为结合剂,于1 400℃空气气氛下常压烧结2 h制备出氧化物结合多孔碳化硅试样。研究了试样的性能,并观察显微结构变化。结果表明:制备的氧化物结合多孔碳化硅O形环强度为23. 4 MPa,抗热震试验10次后,强度降低到19. 7 MPa。试样的平均孔径为64. 3μm,显气孔率为38. 1%,在过滤风速1 m·min~(-1)时,10 mm壁厚试样的阻力降为30. 2 Pa;在1 200℃保温100 h热处理后阻力降增加到39. 7 Pa。当温度超过1 000℃时,由于碳化硅表面氧化改变了孔隙结构,使得阻力降增加,因此不宜在超过1 000℃温度下长期使用。(本文来源于《耐火材料》期刊2019年04期）
周小楠,张建飞,黄鑫,智强,杨建锋[3]（2019）在《多孔重结晶碳化硅陶瓷的烧结颈结构调控与力学性能》一文中研究指出结合气固反应和重结晶烧结,制备了烧结颈结构可控的多孔重结晶SiC陶瓷。首先以微米SiC颗粒作为骨架,通过SiO气体和纳米炭黑的高温气固反应得到纳米碳化硅均匀分布的预烧结体;再对预烧结体进行重结晶处理,通过纳米SiC颗粒的低温蒸发凝聚获取高纯度的SiC多孔陶瓷。研究了重结晶过程中烧结温度对多孔SiC陶瓷的烧结颈、显微形貌、以及力学性能的影响规律。结果表明:SiC晶粒之间的烧结颈参数(烧结颈直径/微米SiC晶粒直径,d/d0)决定了多孔材料的抗弯强度。随着烧结温度增加,纳米SiC颗粒的饱和蒸气压升高,加速了蒸发–凝聚的进行,物质传输总量增加,多孔SiC材料的d/d0值增加,抗弯强度迅速升高,达到峰值后,基本保持不变或者略有下降。温度高于2100℃时,骨架SiC微米颗粒会发生分解反应产生残碳,导致材料的抗弯强度降低。原位合成的纳米SiC含量为20%,在Ar气氛中于2000℃保温1h后,材料组织性能最优,烧结颈面积的平均值为15.91μm~2,d/d_0值为99.7%,气孔率为42.4%,抗弯强度高达75.7MPa,其性能优于商用柴油颗粒物过滤材料。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2019年09期）
鹿桂花,朱丹丹,周恒为[4]（2019）在《助烧剂对无压液相烧结碳化硅陶瓷性能的影响》一文中研究指出以MgO-CeO_2为助烧剂,采用无压液相烧结工艺在1 900℃、Ar气氛下保温2 h制备了SiC复合陶瓷.主要研究了助烧剂相对含量的变化对陶瓷材料致密性、硬度和热学性能的影响,结果表明:随着MgO掺入量的增多,陶瓷样品的致密性减小,适量提高CeO_2的比例有助于陶瓷致密化进程.样品的平均热膨胀系数随MgO添加量的增加和CeO_2添加量的减少呈现减少的趋势,当助烧剂MgO∶CeO_2=8∶2时,陶瓷样品的平均热膨胀系数有最小值,为1.86×10-6K-1.随着MgO的增多,CeO_2的减少,陶瓷样品的热导率呈现先增大,后减小,再增大的趋势,当助烧剂MgO∶CeO_2=5∶5时,样品的热导率达到最大,为123.362 W/(m·K).(本文来源于《伊犁师范学院学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
薛明明[5]（2019）在《氧化处理对碳化硅陶瓷致密性的影响》一文中研究指出采用不同制备工艺(即SiC粉体的预氧化处理),以Al_2O_3-MgO-Y_2O_3为烧结助剂,在1 900℃下无压烧结制备SiC陶瓷.用XRD和SEM分析SiC陶瓷微观结构和表面形貌.结果表明:碳化硅粉料未经预氧化处理,制备出的SiC陶瓷表面孔隙相对较小,密度相对较高. SiO_2薄层的形成不利于制备高密度、高强度的SiC陶瓷样品.(本文来源于《伊犁师范学院学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
侯保江,水涌涛,孙向春,安亚青[6]（2019）在《碳化硅陶瓷超声波辅助磨削表面完整性研究》一文中研究指出碳化硅单晶是典型的硬脆材料,具有硬度高、断裂韧性低及化学稳定性高等特性。为了研究其合适的加工工艺,采用超声波辅助内圆磨削的方法对碳化硅陶瓷内圆进行加工,观察其内表面形貌。实验结果表明,超声波辅助磨削更容易实现延性域的磨削。(本文来源于《兵器装备工程学报》期刊2019年07期）
李冰[7]（2019）在《碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的活性钎焊研究》一文中研究指出碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(Cf/SiC)具有高温强度高、密度低、耐蚀性好、耐磨性和抗氧化性优异等特点,广泛应用于航空航天和其他工业领域。本论文针对Cf/SiC复合材料,采用不同钛含量的Ag-Cu-Ti膏状钎料和Ag-Cu+Ti组合钎料对Cf/SiC复合材料进行活性钎焊研究。润湿性试验表明无论是Ag-Cu膏状钎料还是Ag-Cu箔片都是无法润湿Cf/SiC复合材料的。采用Ag-Cu-Ti膏状钎料进行活性钎焊时,发现含钛量2%的Ag-Cu-Ti膏状钎料润湿性好,继续增加钛元素含量,润湿性又变差。采用Ag-Cu+Ti组合钎料进行钎焊时,发现对Cf/SiC复合材料的润湿性随着钛元素含量的提高而提高,当钛粉含量超过5%时,组合钎料对Cf/SiC复合材料表现为完全润湿。通过金相观察和能谱分析,当采用含钛量2%的Ag-Cu-Ti膏状钎料时,在Cf/SiC复合材料和钎缝金属界面发现富钛反应层。随着钛元素含量的增加,钛元素在焊接过程中迅速和铜元素发生反应,快速将钛元素固定在脆硬的富铜钛相中,富铜钛相增多变大,界面反应物减少。研究表明当组合钎料中钛含量不超过10%时,随着钛含量的提高,Cf/SiC复合材料和钎缝金属界面的界面反应物由无到有,由随机产生到连续存在。当采用含钛量2.5%的Ag-Cu+Ti组合钎料进行焊接时发现少量的钛元素进入钎缝金属对钎缝内部的富铜固溶相有强烈的细化作用。当钛含量继续增加时,钎缝金属内部富钛铜相逐渐增多。力学性能实验表明所有的剪切试样均断裂在Cf/SiC复合材料内部或者Cf/SiC复合材料内部及钎缝孔穴处。研究表明钛元素是实现活性连接的关键元素。钛元素能与Cf/SiC复合材料发生界面反应,提高钎料的润湿性,形成牢固的界面结合。当界面为碳纤维时,界面反应物主要为TiC,当界面处为碳化硅时,富钛层主要为Ti-Si-C化合物。钛元素在钎缝金属内部主要与铜元素发生反应,通过对比Ag-Cu-Ti膏状钎料和Ag-Cu +Ti组合钎料的钎缝金属,发现采用Ag-Cu +Ti组合钎料获得的钎缝组织和元素分布更加均匀,综合性能更加优异。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-22）
汤根[8]（2019）在《氮化硼纳米片/碳化硅陶瓷复合材料的制备及力学性能研究》一文中研究指出由于碳化硅陶瓷基复合材料轻质、耐高温、高温稳定性良好,因此在航空航天等军事领域的应用日益广泛,特别是在飞机、火箭的发动机上的应用。碳化硅陶瓷基复合材料已经成为合金在发动机上的优秀替代品,可以提高发动机的使用温度,同时也可以降低能耗,在节能环保以及飞机提速上有着重大意义。但是碳化硅陶瓷存在的韧性不足问题,一直限制了其在各个领域的广泛应用。因此本文提出在碳化硅陶瓷基体中引入一种二维纳米片材料(氮化硼纳米片)作为增强相,制备碳化硅陶瓷基复合材料,来提高碳化硅陶瓷的力学性能包括弯曲强度和韧性。主要研究内容如下:(1)利用立式搅拌磨球磨剥离得到氮化硼纳米片(BNNSs),系统研究不同球磨工艺对BNNSs的产量、形貌、尺寸以及厚度的影响。研究中采用异丙醇为分散剂,异丙醇起到了阻碍剥离后的BNNSs再次结合以及使BNNSs分散性良好的关键作用,可以使得被剥离下来的BNNSs能够通过离心的方式分离出来。剥离制备的BNNSs比BN拥有着更优越的力学性能,弯曲模量更大。最终优化确定研磨工艺条件为:选择直径2mm球;转速为200rpm;球磨时间为8h时。在上述球磨工艺条件下,制备BNNSs纳米片的产量最大,厚度最薄,形貌较完整,表面缺陷少。通过球磨工艺研究发现,随着条件的变化对BNNSs的影响也不相同,主要体现在球所产生的剪切力的大小上。例如:使用小球时,转速转速低时,剪切力不够,因此尺寸小,产量低。使用大球时,转速低时,剪切力也足够,因此得到的尺寸合适,产量高。(2)采用球磨法混合氮化硼纳米片(BNNSs)与碳化硅(SiC)粉体,经过旋蒸、干燥得到复合材料粉体,然后利用放电等离子烧结技术在1800℃、50MPa保温5min的条件下烧结制备BNNSs增强SiC陶瓷复合材料。主要研究了不同BNNSs的含量对SiC复合材料的弯曲强度(四点抗弯测试)、断裂韧性(叁点断裂韧性测试)以及硬度的影响。借助扫描电子显微镜,透射电子显微镜等分析测试手段研究了BNNSs在复合材料中的分布情况,并结合其性能进行深入分析。研究结果表明:在加入1wt.%的BNNSs的时候,复合SiC陶瓷材料的抗弯强度最大,达到了507MPa,比起SiC陶瓷基体(227MPa)提高了123%;断裂韧性达到了5.41MPa·m~(1/2),比基体(3.82MPa·m~(1/2))提高了41.6%。但是当加入1.5wt.%的BNNSs时,其弯曲强度和断裂韧性则开始下降,从复合材料断面SEM分析可以看出,强度下降的原因主要是因为BNNSs的团聚引起的。(本文来源于《东华大学》期刊2019-05-01）
刘瑞从[9]（2019）在《低维纳米相增强碳化硅陶瓷复合材料的制备及力学性能研究》一文中研究指出碳化硅(SiC)陶瓷作为一种极为重要的先进陶瓷,具有低密度(3.21g/cm~3)、高硬度、高强度、高导热性、低热膨胀系数、化学惰性、高抗氧化性和耐磨性等系列优点,已成为目前应用在航空航天等领域最为重要的一种高温结构陶瓷材料。然而与其他陶瓷材料一样,碳化硅陶瓷最大的缺点是其内在的脆性,这使得它在结构部件中的使用受到极大的限制,在SiC陶瓷基体中引入第二相增强材料是一种改善其力学性能的常见方法,因此选择合适的增强相是提高碳化硅陶瓷力学性能的关键。低维纳米材料是指除叁维体材料以外的二维,一维及零维材料,其中碳纳米管(CNTs)、石墨烯纳米片(GNSs)、碳化硅纳米线(SiCNWs)等低维纳米材料具有高强度,高模量等极佳的力学性能,是改善陶瓷脆性的理想增强相。本论文分别选择碳纳米管,石墨烯纳米片和碳化硅纳米线作为增强相,添加到SiC陶瓷基质中,制备SiC陶瓷基复合材料,重点研究了碳化硅陶瓷基复合材料的制备工艺、微观结构和力学性能。研究结果表明,通过添加碳纳米管,石墨烯纳米片和碳化硅纳米线等低维纳米相,可以显着提高SiC陶瓷的力学性能,为提升SiC陶瓷的可靠性探索了一种可行途径。本文主要研究内容如下:(1)为了解决CNTs团聚问题,提高其在SiC陶瓷基体内的分散程度以及CNTs和SiC的复合效果,首先将CNTs进行混酸处理,获得了易均匀分散的CNTs,同时利用硅烷偶联剂对SiC粉体进行改性,然后采用异相沉积法制得CNTs/SiC复合陶瓷粉体,最后利用SPS烧结技术制备得到致密的CNTs/SiC陶瓷复合材料。研究发现,CNTs的加入会显着提升CNTs/SiC复合陶瓷的力学性能,当CNTs含量在3wt.%时,其MSP强度相较于SiC基体提升了42%,在用6wt.%的CNTs增强的复合材料中,断裂韧性显示出31%的增加。(2)首先通过微波加热膨胀石墨并结合超声机械剥离,制备了高质量的石墨烯纳米片,然后利用湿法球磨的方法制备GNSs/SiC复合陶瓷粉体,最后采用SPS烧结工艺烧结得到致密的GNSs/SiC陶瓷复合材料。研究结果表明,球磨时间和GNSs含量对复合陶瓷性能有重要影响,适当延长球磨时间有助于GNSs在SiC基体中的分散,合适的GNSs含量可以显着提高SiC陶瓷的强度。最后研究确定,当球磨时间为12h,GNSs含量为4wt.%时,复合陶瓷的MSP强度提升最大,相对于SiC基体提升了15%。(3)在利用湿法球磨的方法制备SiCNWs/SiC复合陶瓷粉体的基础上,采用SPS烧结工艺制备了致密的SiCNWs/SiC陶瓷复合材料。研究发现,SiCNWs的加入会使复合陶瓷的力学性能(强度和硬度)显着上升。当SiCNWs的复合量为5wt.%时,相对于SiC基体,其MSP强度提升了77%,硬度提升了41%。(本文来源于《东华大学》期刊2019-05-01）
黎盛忠[10]（2019）在《石墨烯纳米片复合碳化硅陶瓷的制备及性能研究》一文中研究指出SiC(碳化硅)陶瓷在恶劣环境中依旧保持优异的热稳定性、耐腐蚀性、导热性和耐磨性,可作为热交换器、热辐射管、电偶保护管、柱塞等广泛应用于冶金、电力、机械等工业领域。当SiC陶瓷用于制造热交换器、热辐射管等,高导热性是一重要指标,以保证系统高传热效率、低的热震损伤等;此外,SiC作为典型耐磨结构件也在工业领域中得到普遍应用。进一步提高碳化硅陶瓷导热率及耐磨性等性能,对其在工业领域的应用具有重要的现实意义。近年来,新兴的二维纳米材料石墨烯显示出极为优异的电、热、力等性能,而随着石墨烯的开发进展,成本的大幅降低使其应用于工程陶瓷的可行性大幅提高。因此,本研究通过将一定量工业级的石墨烯纳米片(GNPs)引入的碳化硅陶瓷中,研究GNPs含量,混合方式等工艺因素其对其微观结构、导热性和力学性能的影响规律。以α-SiC微粉为主料,优化Al_2O_3与Y_2O_3的比例使其在高温下生成液相钇铝石榴石(YAG:Y_3Al_5O_(12)),利用液相烧结,调整GNPs的体积分数含量,最终热压烧结制备出系列的GNPs/SiC陶瓷材料。系统讨论GNPs在SiC陶瓷基体中的分散行为;研究GNPs含量对SiC陶瓷材料微观结构、致密度、力学性能、导热性能及摩擦磨损性能的影响规律,从而优化GNPs增强SiC陶瓷导热性能和摩擦磨损性能的工艺条件。(1)通过行星式高能球磨混合SiC和GNPs,在30MPa热压1800℃烧结出含0~20vol.%GNPs的GNPs/SiC陶瓷材料。在烧结过程中,由于轴向压力导致石墨烯纳米片在微观结构中近似平行分布(压力方向近似垂直于(0001)),材料断口中的GNPs显示出较高的取向性。当GNPs含量由0提高到20vol.%时,SiC陶瓷材料的体积密度降低,相对密度从99.10%下降到88.61%,显气孔率增加;维氏硬度从28.82GPa逐渐降低到9.68GPa。当GNPs含量为5vol.%时,断裂韧性达5.66MPa·m~(1/2),比未添加GNPs的SiC陶瓷增加了约29.2%,GNPs/SiC陶瓷材料主要的增韧机制为GNPs的拔出和桥接以及引起的裂纹偏转等。当含2.5vol.%GNPs时,25℃下SiC陶瓷材料热导率(闪点法)达95.32W·m~(-1)·K~(-1),较纯SiC陶瓷增加了约9.56%。(2)低转速机械混合制备出含0~5vol.%GNPs的GNPs/SiC陶瓷材料。材料断面GNPs在显微结构中近似平行分布同样显示出取向性的规律。当GNPs由0vol.%提高到5vol.%时,SiC陶瓷材料致密度从99.89%下降到97.89%;维氏硬度从28.94 GPa逐渐降低到21.96 GPa。SiC陶瓷材料的断裂韧性随着GNPs含量的增加而升高,当含5vol.%GNPs时,断裂韧性高达5.72MPa·m~(1/2),较SiC陶瓷提高了29.4%。闪点法测试复合材料从25℃到300℃的热导率显示随温度的增加而下降,25℃时2.5vol.%GNPs的SiC陶瓷材料热导率达99.03W·m~(-1)·K~(-1),较纯SiC陶瓷增加了约11.39%。该导热性略高于高能球磨混合制备的材料,可能由于高速混合过程引起GNPs的团聚,导致其热导率的下降。(3)销盘式摩擦磨损实验研究了由普通机械混合制备GNPs/SiC陶瓷材料与Al_2O_3、SiC、Si_3N_4和GCr15钢四种摩擦介质的摩擦磨损行为。随着GNPs含量增加5vol.%,与不同摩擦介质的干摩擦系数均降低了20%~30%,磨损量减少80~90%;对磨损表面的拉曼光谱分析表明,在GNPs/SiC陶瓷材料的磨痕表面形成了大量的含有石墨烯纳米片的润滑膜,随着石墨烯纳米片含量增加,其I_D/I_G值提高,形成的纳米润滑膜更为连续、完整,膜层紧密附着于GNPs/SiC陶瓷材料表面,该膜能部分填充表面孔隙中,促使膜层平整。嵌入基体的石墨烯纳米片是减小摩擦应力、降低SiC陶瓷与摩擦副间的干摩擦系数、减少磨损量的关键因素。复合材料的磨损机制主要为脆性断裂、磨粒磨损、剥层磨损。针对Al_2O_3、SiC、Si_3N_4及GCr15等不同的摩擦介质,GNPs/SiC陶瓷材料与GCr15的干摩擦系数最高,与Al_2O_3次之,Si_3N_4和SiC的摩擦系数相近,均较低。(本文来源于《长安大学》期刊2019-04-22）
碳化硅陶瓷论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为降低多孔碳化硅陶瓷的烧结温度,降低生产成本,使用210μm的近等径碳化硅颗粒为骨料,以木炭粉为造孔剂,采用以铝溶胶和硅溶胶按1∶5质量比配成的混合溶胶以及d50=12. 4μm的ρ-Al_2O_3粉为结合剂,于1 400℃空气气氛下常压烧结2 h制备出氧化物结合多孔碳化硅试样。研究了试样的性能,并观察显微结构变化。结果表明:制备的氧化物结合多孔碳化硅O形环强度为23. 4 MPa,抗热震试验10次后,强度降低到19. 7 MPa。试样的平均孔径为64. 3μm,显气孔率为38. 1%,在过滤风速1 m·min~(-1)时,10 mm壁厚试样的阻力降为30. 2 Pa;在1 200℃保温100 h热处理后阻力降增加到39. 7 Pa。当温度超过1 000℃时,由于碳化硅表面氧化改变了孔隙结构,使得阻力降增加,因此不宜在超过1 000℃温度下长期使用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
碳化硅陶瓷论文参考文献
[1].唐健江,刘波波,杨建锋.纳米碳化硅的重结晶对多孔碳化硅陶瓷制备的影响[J].粘接.2019
[2].刘永启,叶根喜,孙广超,陈正宗,刘家栋.氧化物结合多孔碳化硅陶瓷的性能研究[J].耐火材料.2019
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