一、SiC的高温抗氧化性分析(论文文献综述)
刘家欢,李争显,王彦峰,耿娟娟,岳慧芳,高士鑫[1](2021)在《锆合金包壳事故容错涂层研究进展》文中研究指明日本福岛核事故后,以提升反应堆在事故工况下的稳定性和安全性为目的的事故容错燃料技术研究已成为世界范围内的研究热点。涂层技术是事故容错燃料项目短期规划主要的发展方向。在锆合金燃料包壳表面制备保护性涂层能够在不改变现有燃料体系结构的前提下,提升锆合金包壳在反应堆失水事故条件下的事故容错能力。本文综述了国内外锆合金包壳涂层领域研究成果,总结了锆合金表面涂层的种类、性能、制备技术及应用前景,结合涂层的制备技术,综合分析了各种制备方法的特点以及未来需集中要解决的问题。在此基础上,提出金属Cr涂层具有良好的耐腐蚀性能,尤其是在1200℃以上高温蒸汽腐蚀条件下能够有效保护锆合金基体,是目前最有希望工程化应用的事故容错涂层。同时指出,探索适合于工程化应用的Cr涂层制备技术,解决Cr涂层的制备缺陷,提升涂层的结构致密性以及界面性能是目前亟待解决的关键问题。
杨会永,徐彬,陈典,王方,陈智,罗瑞盈,李明远,袁钦,刘同淇[2](2021)在《SiC/SiC复合材料抗氧化界面相的研究现状及展望》文中研究表明SiC/SiC复合材料具有耐高温、抗氧化、耐烧蚀、抗热震等优异性能,是航空航天领域理想的高温结构材料。界面相是影响SiC/SiC复合材料性能的关键因素之一。依据陶瓷基复合材料界面相设计理念的不同,本工作将SiC/SiC复合材料界面相分为层状结构、难熔氧化物、稀有金属盐、多元陶瓷4大类,综述了各类界面相的材料种类与形式、力学及抗氧化性能改性效果、性能影响因素及作用机理、存在的问题,并对未来发展趋势进行了展望。
王子昊,张婧,王珍,凌永一,高金星,刘新红[3](2021)在《Al2O3-ZrO2-C质滑板材料的研究进展》文中指出从制备Al2O3-ZrO2-C质滑板材料所用的氧化物、炭素、防氧化剂等原料对性能的影响方面,总结归纳了Al2O3-ZrO2-C质滑板材料的研究进展,并对钙处理钢用滑板材料的未来研究方向进行了展望,期望为钙处理钢用滑板使用寿命的提高提供参考。
张敬宝[4](2021)在《基于双复合结构的ZrB2基高温陶瓷刀具研制及性能研究》文中进行了进一步梳理本文针对传统陶瓷刀具在高速下切削硬且导热系数较低的工件时,由于较高的切削温度降低切削寿命的难题。将利用喷雾干燥技术制备的陶瓷颗粒添加到陶瓷粉体材料中制备出双复合结构的高温陶瓷刀具材料,有效的提高了刀具材料在高温下的力学性能。双复合结构高温陶瓷刀具提高了在高速切削下刀具的切削寿命和加工后的工件表面质量。采用喷雾干燥技术制备了ZrB2/SiC陶瓷颗粒,并确定了最佳喷雾干燥参数,其中进料速度、进口温度、出口温度和固体含量分别为12±2m L/min、400℃、120℃和40%。将制备的陶瓷颗粒进行排胶和烧结处理,并通过能谱和XRD分析发现各相之间分布均匀,且无新相的生成。采用放电等离子烧结技术制备了不同ZrB2粒径(100nm、3μm和10μm)的ZrB2/SiC高温陶瓷刀具材料,测试结果显示烧结温度和力学性能有着明显的差异,其中ZrB2粒径为3μm的刀具材料在最佳烧结温度为1775℃时的力学性能分别为:硬度为18.8GPa、抗弯强度为543.8MPa和断裂韧性为4.60MPa·m1/2。随着ZrB2粒径的增加,刀具材料的烧结难度增加,但刀具材料的整体硬度大幅度升高。为了解决ZrB2/SiC高温陶瓷刀具材料烧结温度过高和断裂韧性较低的问题,分析了分别添加Si3N4、WC和Y2O3对ZrB2/SiC高温陶瓷刀具材料的烧结温度和力学性能的影响。实验结果显示Si3N4的添加使刀具材料的抗弯强度和断裂韧性分别增加到567.7MPa和5.36MPa·m1/2;WC的添加对刀具材料抗弯强度改善效果最显着,相对于ZrB2/SiC高温陶瓷刀具材料提高了7%;Y2O3的添加有效的降低了刀具材料的烧结温度。通过放电等离子烧结制备出添加ZrB2/SiC陶瓷颗粒的ZrB2/SiC/Si3N4双复合结构高温陶瓷刀具材料,其室温下的力学性能分别为:硬度为18.0GPa、抗弯强度为589.0MPa和断裂韧性为5.93MPa·m1/2。双复合结构高温陶瓷刀具材料在300℃、600℃、900℃、1000℃和1100℃下的断裂韧性分别为5.81MPa·m1/2、6.03MPa·m1/2、6.12MPa·m1/2、6.21MPa·m1/2和6.10MPa·m1/2,与ZrB2/SiC高温陶瓷刀具材料相比,分别提高了45%、57.9%、74.3%、93.8%和103.3%。双复合结构高温陶瓷刀具材料中陶瓷颗粒在高温下具有较高的断裂韧性,当裂纹穿过陶瓷颗粒过程中消耗大量的断裂能,因此这种较高断裂韧性的陶瓷颗粒影响了裂纹在扩展过程中的路径,从而提高了刀具材料的断裂韧性。Si3N4的添加有效改善了刀具材料在高温下硬度和抗弯强度。研究了分别添加Si3N4和WC对ZrB2/SiC高温陶瓷刀具材料抗氧化性的影响。氧化实验表明,Si3N4的添加有效提高了刀具材料的抗氧化性能,其中在氧化温度1300℃下氧化层厚度、氧化增重和氧化后抗弯强度分别为8.476μm、1.436mg·cm-2和891.1MPa。通过分析氧化层形貌、各氧化层物相和氧化表面得知,Si3N4的添加有效增加了氧化层的形成以及氧化层的完整性。氧化层有效阻止了氧气进入刀具材料内部,防止了刀具材料进一步被氧化。研究了双复合结构高温陶瓷刀具对40Cr淬火钢的切削性能。实验结果表明,在高速切削下双复合结构高温陶瓷刀具的切削性能优于ZrB2/SiC高温陶瓷刀具。当切削速度为400m/min时,切削温度超过1100℃,此时双复合结构高温陶瓷刀具的有效切削距离超过4000m,相比于ZrB2/SiC高温陶瓷刀具增加了超过500m。在切削过程中ZrB2/SiC高温陶瓷刀具的磨损形式为粘结磨损和磨粒磨损,同时在前刀面中出现了崩刃现象,在后刀面中出现了较深的划痕和破损带。但双复合结构高温陶瓷刀具以粘结磨损为主,且后刀面磨损较浅和面积较小。
伍爽[5](2021)在《SiC/MoAlB复合材料的制备及性能研究》文中研究说明MoAlB具有优异的力学性能和高温抗氧化性,有望作为结构件而应用于高温环境中。为了进一步提高MoAlB的力学性能表现和高温抗氧化能力,通过向MoAlB中添加SiC颗粒合成SiC/MoAlB复合材料,实现第二相颗粒强化的目的。此外,引入的SiC颗粒能提高基体的高温抗氧化性。本论文利用热压烧结方法合成了SiC/MoAlB复合材料,研究了SiC含量和热压温度对复合材料性能的影响。测定了复合材料的致密度、弯曲强度、维氏硬度和高温抗氧化性,并进一步研究了SiC/MoAlB复合材料的裂纹自愈合行为。实验结果表明:(1)在1200°C、25 MPa压力、保温保压1h、Ar气氛保护下,制备了5-15 vol.%SiC/MoAlB复合材料。SiC颗粒在MoAlB基体内分布均匀,在烧结温度无界面反应发生。所制备的复合材料,随着SiC含量增加,复合材料致密度降低,导致力学性能下降。其中5 vol.%SiC/MoAlB复合材料的致密度为92.6%,弯曲强度和维氏硬度分别达到380 MPa和12.67 GPa,均高于MoAlB的307 MPa和8.4 GPa。(2)5 vol.%SiC/MoAlB复合材料在1200~1400°C的氧化增重与MoAlB较为接近,但氧化层厚度明显低于MoAlB,主要是在复合材料表面形成了Al2O3和Si O2氧化层,抑制了Mo O3或B2O3的挥发。氧化实验的结果表明复合材料的高温抗氧化性能得到了提高。(3)5 vol.%SiC/MoAlB复合材料在高温下具有一定的裂纹自愈合能力。在1200°C愈合4 h后,其强度从残余强度87 MPa恢复到了260 MPa,达到初始强度(380 MPa)的68%。其裂纹愈合机制是,在高温下部分元素被诱导氧化形成氧化物(Al2O3和Si O2)填充裂纹。但SiC颗粒的引入,使氧化物的形成速度变慢,需要长时间才能填充裂纹。
姚华柏[6](2021)在《Al4SiC4在镁碳体系中的高温行为及低碳镁碳砖的研制》文中认为近年来,随着超低碳钢和洁净钢冶炼需求的不断增加,对镁碳砖提出了更高的要求。为不向钢水中增碳,以及综合考虑钢水洁净度、冶炼热损耗和使用寿命,降低碳含量已成为镁碳砖发展的重要方向。然而,碳含量降低会引发一系列的问题,如易氧化、抗侵蚀能力下降、使用寿命降低等。Al4SiC4材料具有优异的抗氧化、抗侵蚀性能,常温下物理化学性质稳定;将其引入低碳镁碳砖,有望弥补镁碳砖因石墨含量减少而导致的相关性能下降等问题,从而得到较为出色的使用性能。为此,论文首先以金属Al粉、金属Si粉和炭黑为原料,采用固相反应烧结法合成出了纯净的Al4SiC4粉体,并对其合成机制进行了热力学计算和理论分析;而后对其在空气和MgO-C体系下的高温抗氧化性和稳定性等进行了研究;当反应温度达到1500℃时,能够得到较为纯净的Al4SiC4粉体。Al4SiC4粉体在空气条件下的氧化开始于850℃,当温度在1200℃以下时,Al4SiC4的氧化主要是Al4SiC4表面的Al元素先行被氧化,导致Al4SiC4表面的Al元素含量减少,内部Al元素向外迁移,引起了 Al4SiC4结构的坍塌、劣变,而Si元素在此演变过程中较Al元素稳定,未被氧化而维持SiC结构;当温度高于1200℃时,随着表面结构中Al元素的氧化和结构坍塌,Si元素也明显被氧化,SiO2的生成量不断提高,导致增重加剧,同时氧化产物进一步反应生成莫来石。热力学计算表明,在MgO-C体系中,随着温度的升高,体系内的CO(g)的分压不断升高,O2(g)的分压不断降低;在该氧分压下,Al4SiC4将被氧化,发生一系列反应。当反应温度低于1400℃时,Al4SiC4氧化的产物趋向于形成Al2O3-Al6Si2O13-C体系;而当温度继续升高时,Al4SiC4氧化的产物则趋向于Al2O3-SiC-C 体系。通过对添加Al4SiC4的镁碳体系在1400~1600℃的分析,发现试样中的MgAl2O4的数量和晶粒的尺寸也有所增加,在1600℃的氧化温度下出现了SiC的衍射峰,这与热力学计算的结果是相符合的。试样中MgAl2O4的生成进一步强化了 MgO-C体系的力学性能,降低气孔率,提升抗氧化和抗侵蚀性能。鉴于Al4SiC4的合成成本以及镁铝尖晶石的生成对低碳镁碳砖性能的积极作用,在对低碳镁碳砖中引入不同含量Al4SiC4的研究之前,对低碳镁碳砖的微结构进行了优化实验,即通过尖晶石物相控制镁碳砖的微结构和抗熔渣渗透性。为此,分别以α-Al2O3微粉、板状刚玉和电熔镁铝尖晶石等为添加剂进行了系列实验,最终优化得到α-Al2O3微粉的添加量为4wt%时,低碳镁碳砖表现出最优的使用性能。在此基础上进行了 Al4SiC4不同添加量对低碳镁碳砖性能的影响。当Al4SiC4的添加量为8wt%时,低碳镁碳砖的抗氧化性和抗熔渣侵蚀性能都得到了提升。将添加Al4SiC4为8wt%的低碳镁碳砖进行工业化制备,并在国内某钢厂210吨钢包精炼炉进行工业应用试验。尽管该试验的低碳镁碳砖的碳含量仅为3wt%,却达到了碳含量为12wt%的传统镁碳砖的使用效果,抗熔渣侵蚀性和抗渗透性表现都很好,使用寿命达到了 50次。添加Al4SiC4的低碳镁碳砖在转炉、精炼钢包等具有非常大的应用潜力和商业价值。
黄永安[7](2021)在《多孔Mo3Si-Mo5Si3-Mo5SiB2金属间化合物的可调控制备、性能与应用》文中研究指明金属多孔材料耐酸碱腐蚀和抗高温氧化性差,陶瓷多孔材料脆性大。金属间化合物兼具金属和陶瓷之优点。Mo3Si-Mo5Si3-Mo5SiB2(简称MSB)金属间化合物具有超高熔点、良好高温强度和蠕变抗力、优异抗高温氧化和耐酸碱腐蚀性能,近些年作为高温结构材料受到广泛关注。作为多孔材料,目前尚无报道。为实现多孔MSB金属间化合物不同孔隙率、孔结构的全方位可调控制备以满足不同应用场合的需求,本文采用常压烧结、SPS+HT(放电等离子烧结+均匀化处理)原位反应合成制备多孔MSB,研究了制备工艺及其参数与孔隙率、孔形貌、孔径和比表面积等孔特征的关系规律;揭示了不同工艺造孔机制、升温速率对孔结构演变的作用机制、梯度孔结构的形成机制,实现了多孔MSB的全方位可调控制备;研究了孔特征对力学和高温氧化行为的影响规律;以三维增强体为应用对象,利用无压熔渗法成功制备出高致密度MSB/Cu三维网络复合材料,并对其组织结构和力学性能进行了表征。取得了以下创新性成果:(1)采用常压烧结,以Mo、Si、B元素粉末固-固扩散原位反应合成了多孔MSB金属间化合物。随温度升高,1000~1200℃通过固-固反应形成MSB骨架,1200~1500℃孔形貌由颗粒堆积态向三维网状转变。随时间延长和压制压力增大,孔隙率、孔径和比表面积都减小。通过调整烧结时间(1~4 h)、压制压力(50~650 MPa),总孔隙率、孔径和比表面积分别在52.3~65.3%、1.80~2.48 μm、0.183~0.263 m2/g范围内实现任意可调,而相组成不变、孔形貌微调。孔隙来源于生坯间隙、热膨胀和物相体积差三方面,不同于传统的粉末冶金造孔机制,Kirkendall造孔效应不显着,开孔隙率最大时它们的贡献比分别为52.7%、30.9%和16.4%。以NH4HCO3为造孔剂制备出双孔结构的MSB。随造孔剂体积含量在0~60%范围提高,造孔剂产生的大孔体积占比从2.3%增至69.4%,孔隙率显着增大,比表面积减小;随造孔剂粒度在48~230μm范围增大,大孔尺寸显着增大,而小孔和大孔体积占比不变,分别约为40%和60%,孔隙率略微增大,比表面积略有减小。(2)利用SPS+HT成功以Mo、Si、B元素粉原位反应合成了孔隙率、孔结构大范围可调的多孔MSB金属间化合物。SPS相形成以固-液反应为主,随后通过高温固相扩散最终获得Mo3Si、Mo5Si3和Mo5SiB2三相为骨架的多孔结构;HT不改变孔隙率的前提下调整了孔形貌。通过调整SPS温度(1250~1700℃)、压力(3~30 MPa)和升温速率(50~250℃/min),SPS+HT多孔MSB的总孔隙率、平均孔径、骨架平均尺寸、比表面积等主要孔特征分别在19.9~65.0%、0.91~16.20 μm、3.15~25.15 μm、0.034~0.225 m2/g 范围内实现任意可调。升温速率是决定SPS反应合成多孔MSB孔结构演变的关键因素,当升温速率较慢,通过粉末机械咬合、固-液反应、高温扩散演变获得小尺寸多孔结构;当升温速率较快,通过熔化-重组演变机制获得大尺寸多孔结构,打破了传统的多孔材料孔结构尺寸对原料粉末粒度的依存关系。(3)通过调整SPS生坯中的粉末粒度和预压压力分布,获得非连续梯度多孔MSB金属间化合物。随粉末粒度降低,区间孔隙率、孔径、骨架尺寸均减小;随预压压力增大,区间孔隙率、孔径减小,而骨架尺寸增大。结合生坯中孔隙率连续梯度特征与合适的SPS温度、压力,制备出孔结构轴向对称的连续梯度多孔MSB,解决了连续梯度多孔材料形状受限、孔径和孔隙率梯度范围小等问题。随升温速率增大,沿梯度方向相组成和孔隙率保持恒定,而孔隙和骨架尺寸增加,梯度范围增大;随压力增大梯度孔结构并非单调变化,沿梯度方向孔隙率逐渐减小,孔径先增大后减小,骨架尺寸逐渐增大,梯度范围减小。多孔MSB形成非连续梯度孔结构的机制是保留生坯中的非连续梯度孔特征,形成连续梯度孔结构则是利用熔化-重组机制扩大生坯中的连续梯度孔特征。(4)SPS+HT多孔MSB金属间化合物室温压缩强度随孔隙率、孔径、孔径梯度增大而单调降低,随孔形貌因子J增大而提高。压缩断口类型为穿晶解理,断口多在烧结颈最小截面位置处形成。当孔隙率大于53.0%,室温压缩应力-应变曲线分为弹性变形阶段、“屈服”阶段和断裂失效阶段。多孔MSB的高温氧化行为取决于氧化膜的成分和粘度。1000℃,发生整体性的氧化,多孔MSB最终氧化为SiO2和MoO2为主的闭孔氧化物;1300℃,氧化局限于样品的表层,氧化层由表及里依次以SiO2、MoO2和Mo为主,基体的多孔结构保持完整。(5)以多孔MSB金属间化合物为增强体、无压熔渗制备的MSB/Cu三维网络复合材料致密度超过99%,熔渗后MSB的相组成与三维网络结构不变,MSB和Cu形成以机械咬合方式结合的相互缠绕三维网络结构。随增强体的孔隙率从29.8%提高至60.2%,MSB/Cu三维网络复合材料的室温硬度从536 HV1降至200 HV1,压缩强度从1246 MPa降至908 MPa,抗弯强度先增至501 MPa再略微降低。
欧阳思[8](2021)在《铁水脱硫搅拌器用碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能研究》文中进行了进一步梳理铁水KR搅拌脱硫工艺是目前国内外钢铁企业铁水深脱硫的首选工艺。搅拌器是该工艺的唯一动力来源,由耐火材料外衬包裹金属芯和组成,由于其长期处于热震与铁水冲刷的工作环境中,对外衬耐火材料的整体性、热震稳定性和抗冲刷性提出高要求,使钢纤维增强莫来石浇注料成为目前搅拌器主流外衬耐火材料。随着铁钢界面技术的不断进步,铁水脱硫温度不断升高,搅拌器耐火材料外衬热震温差不断增大,导致莫来石浇注料中钢纤维高温膨胀、熔融加剧,失去其增强效果的同时,加剧搅拌器内部缺陷和破损,使搅拌器服役寿命明显下降。因而,为了应对更高温的铁水预处理环境,需以合适增强相取代钢纤维。碳纤维是一种新型非金属材料,含碳量高达90 wt.%,具有高强度、高模量、热膨胀系数小、非氧化环境下耐高温性好等优点,常与陶瓷材料、碳材料、金属材料、混凝土等复合,改善材料性能。然而,由于碳纤维表面疏水且含碳量高,将其引入耐火材料仍然存在较多问题,如分散不均、空气气氛高温下易氧化及与材料界面结合性差等。因此,本论文拟通过碳纤维表面改性与修饰,改善碳纤维高温抗氧化性及其与耐火材料间的界面结合性,并通过分散剂调节其分散行为,从而解决碳纤维在耐火材料中分散不均的问题,达到耐火材料碳纤维增强的目的;随后,在碳纤维改性与分散研究基础上,将其引入莫来石浇注料中,以改善浇注料热震稳定性和力学性能,并分析研究浇注料常温和高温下的增强机理;最后,采取数值模拟手段,对比分析不同莫来石浇注料搅拌器服役过程温度场和应力场的变化规律,并开展了两种浇注料搅拌器的工业对比试验研究。得出如下结论:(1)碳纤维表面改性与分散:(1)合适的热处理温度和时间可氧化分解碳纤维表面环氧树脂上胶剂而不损伤碳纤维本体;(2)除胶后,经10 wt.%硝酸溶液浸泡10 h的碳纤维比表面积和官能团增加,提高其与浇注料间的界面结合;(3)10 wt.%二氧化硅溶胶可在3~4mm碳纤维表面形成覆盖程度好且厚的SiO2涂层,原位气固反应法可在碳纤维表面生成SiC涂层,均可提升碳纤维抗氧化性及其与浇注料间的界面结合性;(4)PVP所带吡咯烷酮五环结构基团可与碳纤维形成π-π共轭作用,起到空间位阻的作用,提高碳纤维在水基材料中的分散稳定性,最佳分散剂溶液浓度为0.6 wt.%。(2)碳纤维对莫来石浇注料性能的影响:(1)碳纤维加入量和长度为0.1 wt.%和3 mm时,其在浇注料中分散均匀,增加与浇注料间结合界面,且适宜的长径比使增强增韧效果达到最佳,浇注料力学强度可提高40%以上;(2)高温处理后浇注料中碳纤维及其氧化形成的纤维状孔可消耗裂纹扩展能量,使热震裂纹偏转、减弱,其热震后强度保持率提高20%以上;(3)表面包覆SiO2和SiC涂层的碳纤维(CF/SiO2和CF/SiC)抗氧化性较好,浇注料力学强度提高30%以上,1450℃处理CF/SiC试样内有SiC晶须生成,改善浇注料抗热震性,强度保持率提高约10%。(3)碳纤维增强莫来石浇注料机理及性能调控:(1)在模拟莫来石浇注料加热过程中内部环境条件下,碳纤维高温处理后表面生成SiOX微球,提高碳纤维与基体间的结合性,从而提高浇注料力学性能;(2)碳纤维增强莫来石浇注料在高温热处理后内部发现互锁且表面包覆SiOX的SiC晶须(SiC/SiOX晶须),其数量随着碳纤维添加量增大而增加,该晶须可阻止裂纹的扩展与传播,从而提高浇注料的力学性能;(3)埋炭环境下热处理后碳纤维增强莫来石浇注料内生成大量SiC/SiOX晶须且玻璃相较少,其热震稳定性较空气环境下热处理浇注料有极大提升;(4)硅粉加入可提高碳纤维增强莫来石浇注料抗氧化性和力学性能,二氧化硅微粉加入可提高碳纤维分散性和浇注料流动性,碳化硅加入可提高浇注料热震稳定性和抗渣性。(4)碳纤维增强莫来石浇注料搅拌器应力场模拟与服役情况:(1)通过ANSYS数值模拟对比分析常规莫来石浇注料搅拌器和碳纤维增强莫来石浇注料搅拌器服役条件下温度场和应力场发现,由于碳纤维增强莫来石浇注料的导热系数和热膨胀系数较小,其搅拌器表面温度上升慢,内部温度梯度小,热应力低,最大热应力降低约40%;(2)通过工业对比试验发现,碳纤维增强莫来石浇注料搅拌器的平均使用寿命较常规莫来石浇注料搅拌器延长50%左右。
高陟,马北越[9](2021)在《低碳MgO-C耐火材料性能优化研究进展》文中进行了进一步梳理MgO-C耐火材料的低碳化有利于减少耐火材料对钢水的增碳作用,降低不可再生资源的使用量,符合绿色冶金宗旨。围绕低碳MgO-C耐火材料的抗热震性、抗氧化性、抗渣侵蚀性3个关键性能,综述了国内外学者在低碳MgO-C材料性能优化取得的研究进展。最后,对低碳MgO-C耐火材料的发展方向进行了展望。
孙轩[10](2021)在《Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层组织/性能与形成机理研究》文中提出以钛粉、硅粉和蔗糖(碳的前驱体)为原料,采用喷雾造粒/前驱体热解技术制备了 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合粉末;经大气等离子喷涂成功制备了耐磨和抗氧化性能优异的Ti-Si-C系复合涂层。在此基础上,优化了 Ti-Si-C系复合粉末的喷雾造粒/前驱体热解技术,探讨了 Ti-Si-C系复合涂层的组织/性能及其影响因素,并对复合涂层的形成机理进行了研究。喷雾造粒/前驱体热解技术制备的Ti-Si-C系复合粉末由蔗糖热解形成的碳粘结Ti粉和Si粉团聚而成。喷雾造粒赋予复合粉末高的球形度和流动性;前驱体热解形成的碳继承了蔗糖高的粘性,为复合粉末提供高的结合强度。采用14wt%的蔗糖作为前驱体,Ti粉平均粒径10μm、Si粉平均粒径5μm、球磨时间6h、固含量50%的最佳工艺参数,制备的Ti-Si-C系复合粉末球形度高、流动性好且结合强度高。Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层为典型热喷涂层状组织结构,主要由TiC、Ti5Si3和Ti3O相组成。其中,亚微米球形TiC颗粒聚集形成贫Si片层,而纳米Ti5Si3和Ti3O晶粒共生形成富Si片层。随着体系中Si含量的提升,复合涂层中的Ti5Si3含量逐渐增加,TiC和Ti3O含量逐渐减少。在反应等离子喷涂过程中,每一个Ti-Si-C系复合粉末作为独立单元参与反应;复合粉末进入等离子射流后迅速升温,Ti粉和Si粉熔化并形成包裹C的液相。固态的C与液相中的Ti反应生成TiC并长大为亚微米颗粒,形成包含亚微米球形TiC聚集的液滴。在撞击过程中,亚微米球形TiC聚集区变形成为贫Si片层,而液相快速冷却凝固形成Ti5Si3和Ti3O的纳米共生富Si片层。Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层具有远超TC4钛合金的高硬度、优异的耐磨性能以及良好的抗氧化性能。随着复合涂层中Si含量的增加,涂层的硬度呈先升高后降低的趋势,其表面洛氏、截面显微维氏和纳米压痕硬度最高分别可达 86.86±1.36HR15N、1980.92±310.47HV0 1 和 22.9GPa。随着 Si含量的增加,涂层的抗氧化性能上升,且温度越高,Si含量对抗氧化性能的提升作用越明显。随着Si含量的增加,涂层内脆性Ti5Si3相增多,涂层耐磨性能有所下降。综合耐磨和抗氧化性能,Si含量为6wt%的涂层综合性能最佳,其室温耐磨、高温耐磨(600℃)、和抗氧化(800℃)性能分别为TC4钛合金的169倍、45倍和5倍。以蔗糖为前驱体,SiC为Si和部分C的来源,Ti-Si-C原子比为3:1:2制备了 Ti-SiC-C复合粉末,经反应等离子喷涂成功制备了复合涂层,并与以单质Si和C为原料制备的Ti-Si-C复合涂层进行了对比。两种涂层都形成了亚微米球形TiC聚集的贫Si片层和Ti5Si3-Ti3SiC2共生的富Si片层组织结构。采用SiC为原料的涂层中,SiC未完全反应,并以颗粒形式分散在涂层中,导致Ti3SiC2相含量较少,但涂层硬度反而略高。
二、SiC的高温抗氧化性分析(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、SiC的高温抗氧化性分析(论文提纲范文)
(1)锆合金包壳事故容错涂层研究进展(论文提纲范文)
1 涂层材料分类介绍 |
1.1 金属涂层 |
1.2 陶瓷涂层 |
1.3 复合涂层 |
1.4 小结 |
2 锆合金包壳表面涂层制备技术 |
2.1 磁控溅射技术 |
2.2 离子镀技术 |
2.3 冷喷涂技术 |
2.4 激光熔覆技术 |
2.5 复合制备技术 |
2.6 小结 |
3 结语与展望 |
(2)SiC/SiC复合材料抗氧化界面相的研究现状及展望(论文提纲范文)
1 层状结构界面相 |
1.1 掺杂Py C界面相 |
1.2 BN及掺杂BN界面相 |
1.3 (X–Y)n复合界面相 |
1.4 MAX相界面相 |
1.5 层状结构盐界面相 |
2 难熔氧化物界面相 |
2.1 Zr O2界面相 |
2.2 Al2O3界面相 |
2.3 Al2O3–Si O2界面相 |
2.4 Mg O–Si O2界面相 |
2.5 Si O2–Zr O2界面相 |
3 稀有金属盐界面相 |
3.1 磷酸盐界面相 |
3.2 稀土硅酸盐界面相 |
3.3 难熔金属锗酸盐界面相 |
4 多元陶瓷界面相 |
4.1 Al ON和Al OBN界面涂层 |
4.2 Si BN界面涂层 |
4.3 Si BCN界面相 |
4.4 Si Al CN陶瓷 |
5 结语 |
(3)Al2O3-ZrO2-C质滑板材料的研究进展(论文提纲范文)
1氧化物种类 |
1.1 Al2O3质原料 |
1.2 锆质原料 |
1.3 SiO2微粉 |
1.4 六铝酸钙 |
2 炭素种类 |
2.1 石墨 |
2.2 炭黑 |
2.3 多种炭素原料复合 |
3 金属种类 |
3.1 Si粉 |
3.2 Al粉 |
3.3 Mn |
3.4 金属复合 |
3.4.1 Al-Si复合 |
3.4.2 Si-Fe复合 |
4 非氧化物种类 |
4.1 非氧化物Si3N4、SiAlON、AlON |
4.2 含硼添加剂 |
5 结语与展望 |
(4)基于双复合结构的ZrB2基高温陶瓷刀具研制及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 陶瓷刀具材料的研究现状 |
1.1.1 陶瓷刀具材料的发展与应用 |
1.1.2 陶瓷刀具材料的增韧方式与机理 |
1.2 高温陶瓷材料的研究现状 |
1.2.1 ZrB_2高温陶瓷材料 |
1.2.2 ZrB_2复合陶瓷材料的室温力学性能研究 |
1.2.3 ZrB_2复合陶瓷的高温力学性能研究 |
1.3 陶瓷材料烧结方式的研究 |
1.3.1 热压烧结 |
1.3.2 放电等离子烧结 |
1.4 本课题研究的目的、意义及主要研究内容 |
1.4.1 研究目的及意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
第2章 双复合结构陶瓷颗粒制备与表征 |
2.1 陶瓷刀具材料的设计方案 |
2.1.1 结构设计 |
2.1.2 双复合结构的制备 |
2.1.3 双复合结构高温陶瓷刀具的材料选用 |
2.2 实验原料及陶瓷颗粒制备工艺 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 制备工艺 |
2.3 陶瓷颗粒分析与表征 |
2.3.1 固体含量对颗粒形貌的影响 |
2.3.2 ZrB_2/SiC陶瓷颗粒的排胶和烧结 |
2.4 本章小结 |
第3章 ZrB_2/SiC/Si_3N_4高温陶瓷刀具材料制备与室温力学性能研究 |
3.1 刀具材料的制备 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 组分配比 |
3.1.4 制备工艺 |
3.2 刀具材料力学性能测试方法 |
3.2.1 试样制备 |
3.2.2 测试方法 |
3.3 双复合结构高温陶瓷刀具陶瓷粉体的研究 |
3.3.1 二硼化锆粒径 |
3.3.2 增强相与烧结助剂 |
3.3.3 Si_3N_4和WC含量对刀具材料力学性能的影响 |
3.4 双复合结构高温陶瓷刀具材料的制备 |
3.4.1 制备工艺 |
3.4.2 力学性能 |
3.4.3 微观结构 |
3.5 本章小结 |
第4章 ZrB_2/SiC/Si_3N_4高温陶瓷刀具材料的高温性能研究 |
4.1 高温力学性能 |
4.1.1 高温维氏硬度 |
4.1.2 高温抗弯强度 |
4.1.3 高温断裂韧性 |
4.1.4 双复合结构高温陶瓷刀具材料高温下的增韧机理 |
4.2 高温抗氧化性能 |
4.2.1 实验方法 |
4.2.2 氧化温度和氧化时间对高温陶瓷刀具材料的影响 |
4.2.3 高温氧化对高温陶瓷刀具材料微观结构的影响 |
4.2.4 抗氧化机理 |
4.3 本章小结 |
第5章 双复合结构高温陶瓷刀具的切削性能研究 |
5.1 切削试验方法 |
5.2 高温陶瓷刀具切削性能研究 |
5.2.1 切削速度的影响 |
5.2.2 进给量的影响 |
5.2.3 背吃刀量的影响 |
5.2.4 切削力的影响 |
5.3 刀具磨损形式 |
5.3.1 前刀面磨损 |
5.3.2 后刀面磨损 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要研究成果 |
(5)SiC/MoAlB复合材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
序言 |
1 引言 |
1.1 MoAlB的研究现状 |
1.1.1 MoAlB的制备 |
1.1.2 MoAlB的物理性能研究 |
1.2 复合材料的研究 |
1.3 SiC/MoAlB的应用前景 |
1.4 SiC/MoAlB的研究意义、目的与内容 |
1.4.1 研究的意义与目的 |
1.4.2 研究的内容 |
2 实验方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验设备 |
2.3 材料制备工艺 |
2.3.1 无压制备MoAlB粉体 |
2.3.2 热压制备SiC/MoAlB复合材料 |
2.4 测试及分析 |
2.4.1 密度测试 |
2.4.2 弯曲强度测试 |
2.4.3 维氏硬度测试 |
2.4.4 X-射线衍射分析 |
2.4.5 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析 |
2.4.6 高温氧化研究 |
2.4.7 裂纹自愈合研究 |
3 SiC/MoAlB复合材料的制备及力学性能研究 |
3.1 无压烧结制备MoAlB粉体 |
3.2 差热分析 |
3.3 热压烧结制备SiC/MoAlB复合材料及表征 |
3.3.1 SiC含量对SiC/MoAlB复合材料性能的影响 |
3.3.2 温度对SiC/MoAlB复合材料的影响 |
3.3.3 复合材料的微观形貌表征 |
3.4 SiC/MoAlB复合材料的性能 |
3.5 本章小结 |
4 SiC/MoAlB复合材料的高温抗氧化性研究 |
4.1 5 vol% SiC/MoAlB 复合材料的高温氧化行为 |
4.1.1 MoAlB 和 5 vol% SiC/MoAlB 复合材料得高温氧化行为 |
4.1.2 复合材料的氧化表面和断口表征 |
4.2 5 vol% SiC/MoAlB复合材料的氧化机制 |
4.3 本章小结 |
5 SiC/MoAlB复合材料的自愈合行为研究 |
5.1 SiC/MoAlB复合材料的自愈合能力 |
5.2 SiC/MoAlB复合材料的愈合机制 |
5.3 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
索引 |
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)Al4SiC4在镁碳体系中的高温行为及低碳镁碳砖的研制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 研究背景 |
2.1 镁碳砖的发展 |
2.2 镁碳砖的设计原则 |
2.2.1 原料及结合剂选择 |
2.2.2 微观结构设计 |
2.3 镁碳砖低碳化的研究现状 |
2.3.1 镁碳砖的损毁理论 |
2.3.2 低碳镁碳砖抗氧化性能的改善 |
2.3.3 低碳镁碳砖抗热震性能的提高 |
2.3.4 低碳镁碳砖抗渣渗透性的改进 |
2.3.5 镁碳砖低碳化需解决的关键问题及主要对策 |
2.4 Al_4SiC_4的合成及性能研究 |
2.4.1 Al-Si-C系三元化合物 |
2.4.2 Al_4SiC_4的制备方法 |
2.4.3 Al_4SiC_4的性能 |
2.4.4 Al_4SiC_4的应用 |
2.5 本课题主要研究内容与创新点 |
2.5.1 本课题的主要研究内容 |
2.5.2 创新点 |
3 技术路线、实验原料、设备及制备过程 |
3.1 技术路线 |
3.2 实验原料 |
3.3 性能测试及表征 |
3.4 其他实验设备 |
4 Al_4SiC_4粉体的合成及氧化性能研究 |
4.1 Al_4SiC_4粉体的合成及氧化实验方案 |
4.2 Al_4SiC_4粉体的合成及机制分析 |
4.2.1 物相分析 |
4.2.2 微观结构分析 |
4.2.3 反应过程热力学分析 |
4.3 Al_4SiC_4粉体的氧化机制 |
4.3.1 Al_4SiC_4粉体的热重分析 |
4.3.2 Al_4SiC_4粉体在不同温度氧化后的物相分析 |
4.3.3 Al_4SiC_4粉体氧化过程的微结构演变 |
4.4 本章小结 |
5 Al_4SiC_4在镁碳体系中的稳定性和结构演变 |
5.1 实验方案 |
5.2 高温过程热力学分析 |
5.3 Al_4SiC_4在MgO-C体系中的稳定性 |
5.3.1 Al_4SiC_4在MgO-C体系下的物相变化 |
5.3.2 Al_4SiC_4在MgO-C体系中的微结构变化 |
5.4 Al_4SiC_4对MgO-C体系性能的影响 |
5.4.1 Al_4SiC_4对MgO-C体系体积密度、显气孔率的影响 |
5.4.2 Al_4SiC_4对MgO-C体系常温强度的影响 |
5.4.3 Al_4SiC_4对MgO-C体系高温强度的影响 |
5.5 本章小结 |
6 基于Al_2O_3和Al_4SiC_4协同调控微结构的低碳镁碳砖的研究 |
6.1 基于Al_2O_3的低碳镁碳砖微结构优化 |
6.1.1 实验方案 |
6.1.2 物理性能分析 |
6.1.3 抗钢渣渗透性和侵蚀性分析 |
6.2 基于Al_4SiC_4和Al_2O_3的低碳镁碳砖微结构优化 |
6.2.1 实验方案 |
6.2.2 物理性能分析 |
6.2.3 Al_4SiC_4对低碳镁碳砖抗氧化性及抗熔渣侵蚀性的影响 |
6.3 本章小结 |
7 添加Al_4SiC_4的低碳镁碳砖的工业化试验 |
7.1 工业试验条件与方案 |
7.1.1 试验条件 |
7.1.2 试验方案设计 |
7.2 试验结果与讨论 |
7.2.1 物理性能分析 |
7.2.2 物相分析 |
7.2.3 用后残砖厚度分析 |
7.2.4 现场使用情况 |
7.2.5 用后镁碳砖的微观结构分析 |
7.3 本章小结 |
8 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)多孔Mo3Si-Mo5Si3-Mo5SiB2金属间化合物的可调控制备、性能与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 多孔材料概述 |
2.2 金属多孔材料 |
2.2.1 金属多孔材料的制备方法 |
2.2.2 金属多孔材料的造孔机制 |
2.2.3 金属多孔材料的应用 |
2.3 陶瓷多孔材料 |
2.3.1 陶瓷多孔材料的制备方法 |
2.3.2 陶瓷多孔材料的造孔机制 |
2.3.3 陶瓷多孔材料的应用 |
2.4 多孔金属间化合物研究现状 |
2.4.1 多孔Fe-Al金属间化合物 |
2.4.2 多孔Ni-Al金属间化合物 |
2.4.3 多孔Ti-Al金属间化合物 |
2.4.4 多孔Ti-Al-C金属间化合物 |
2.4.5 多孔Ti-Si-C金属间化合物 |
2.5 Mo-Si-B金属间化合物研究现状 |
2.5.1 制备技术 |
2.5.2 力学行为 |
2.5.3 高温氧化行为 |
2.6 研究意义与内容 |
3 实验材料与方法 |
3.1 实验材料与设备 |
3.2 技术路线与制备方法 |
3.3 组织结构与孔特征分析表征 |
3.3.1 相组成 |
3.3.2 组织形貌 |
3.3.3 孔隙率 |
3.3.4 孔径 |
3.3.5 骨架尺寸 |
3.3.6 比表面积 |
3.4 性能表征 |
3.4.1 渗透性 |
3.4.2 力学性能 |
3.4.3 高温氧化 |
4 多孔Mo_3Si-Mo_5Si_3-Mo_5SiB_2金属间化合物的常压烧结制备 |
4.1 前言 |
4.2 工艺参数对多孔Mo_3Si-Mo_5Si_3-Mo_5SiB_2组织结构与孔特征的影响 |
4.2.1 烧结温度对组织结构与孔特征的影响 |
4.2.2 烧结时间对组织结构与孔特征的影响 |
4.2.3 压制压力对组织结构与孔特征的影响 |
4.3 造孔机制分析 |
4.4 造孔剂对多孔Mo_3Si-Mo_5Si_3-Mo_5SiB_2组织结构与孔特征的影响 |
4.4.1 造孔剂对相组成的影响 |
4.4.2 造孔剂含量对孔特征的影响 |
4.4.3 造孔剂粒度对孔特征的影响 |
4.5 造孔剂对渗透性的影响 |
4.6 本章小结 |
5 多孔Mo_3Si-Mo_5Si_3-Mo_5SiB_2金属间化合物的SPS+HT制备 |
5.1 前言 |
5.2 SPS反应合成多孔Mo_3Si-Mo_5Si_3-Mo_5SiB_2组织演变规律 |
5.2.1 相形成规律 |
5.2.2 孔结构演变规律 |
5.3 HT对多孔Mo_3Si-Mo_5Si_3-Mo_5SiB_2组织结构与孔特征的影响 |
5.3.1 HT对相组成的影响 |
5.3.2 HT对孔特征的影响 |
5.4 SPS参数对SPS+HT多孔Mo_3Si-Mo_5Si_3-Mo_5SiB_2孔特征的影响 |
5.4.1 SPS温度对孔特征的影响 |
5.4.2 SPS压力对孔特征的影响 |
5.4.3 SPS升温速率对孔特征的影响 |
5.5 SPS造孔机制分析 |
5.6 本章小结 |
6 梯度多孔Mo_3Si-Mo_5Si_(3-)Mo_5SiB_2金属间化合物的SPS制备 |
6.1 前言 |
6.2 非连续梯度多孔Mo_3Si-Mo_5Si_(3-)Mo_5SiB_2的制备 |
6.2.1 SPS预压压力对非连续梯度孔特征的影响 |
6.2.2 粉末粒度对非连续梯度孔特征的影响 |
6.2.3 非连续梯度孔结构演变机制 |
6.3 连续梯度多孔Mo_3Si-Mo_5Si_(3-)Mo_5SiB_2的制备 |
6.3.1 SPS升温速率对连续梯度孔特征的影响 |
6.3.2 SPS压力对连续梯度孔特征的影响 |
6.3.3 连续梯度孔结构演变机制 |
6.4 本章小结 |
7 SPS+HT多孔Mo_3Si-Mo_5Si_(3-)Mo_5SiB_2金属间化合物的性能 |
7.1 前言 |
7.2 多孔Mo_3Si-Mo_5Si_(3-)Mo_5SiB_2室温压缩行为 |
7.2.1 孔隙率对压缩行为的影响 |
7.2.2 孔径对压缩行为的影响 |
7.2.3 孔形貌对压缩行为的影响 |
7.2.4 连续梯度孔结构对压缩行为的影响 |
7.3 多孔Mo_3Si-Mo_5Si_(3-)Mo_5SiB_2高温氧化行为 |
7.3.1 1000℃氧化动力学 |
7.3.2 1000℃氧化机制分析 |
7.3.3 1300℃氧化动力学 |
7.3.4 1300℃氧化机制分析 |
7.4 本章小结 |
8 多孔Mo_3Si-Mo_5Si_(3-)Mo_5SiB_2金属间化合物在复合材料中的应用案例 |
8.1 前言 |
8.2 MSB/Cu三维网络复合材料的相组成 |
8.3 MSB/Cu三维网络复合材料的组织形貌 |
8.4 MSB/Cu三维网络复合材料的室温力学行为 |
8.4.1 硬度 |
8.4.2 压缩行为 |
8.4.3 弯曲行为 |
8.5 本章小结 |
9 结论与创新点 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)铁水脱硫搅拌器用碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 铁水脱硫预处理系统研究进展 |
1.2.1 铁水脱硫预处理工艺概述 |
1.2.2 铁水预处理用脱硫器 |
1.2.3 脱硫器用外衬耐火材料的发展 |
1.3 碳纤维在耐火材料中的应用及问题 |
1.3.1 碳纤维的分类与特性 |
1.3.2 碳纤维在耐火材料中的应用 |
1.3.3 碳纤维在混凝土中的应用 |
1.3.4 碳纤维在耐火材料中的应用问题 |
1.4 碳纤维表面处理与分散研究进展 |
1.4.1 碳纤维表面处理研究进展 |
1.4.2 碳纤维分散研究进展 |
1.5 有限元分析在耐火材料中的应用 |
1.6 本课题的提出及研究内容 |
第二章 材料制备和研究方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.2 碳纤维和浇注料结构与性能测试表征 |
2.2.1 碳纤维/浇注料显微结构及元素分析 |
2.2.2 碳纤维分散稳定性测试与表征 |
2.2.3 碳纤维抗氧化性测试 |
2.2.4 碳纤维表面XPS测试 |
2.2.5 碳纤维物相分析 |
2.2.6 浇注料物理性能测试 |
2.2.7 浇注料热震稳定性测试 |
2.2.8 浇注料抗渣侵蚀性测试 |
第三章 碳纤维表面改性处理 |
3.1 实验设计与方案 |
3.2 碳纤维表面除胶与氧化 |
3.2.1 气相氧化法表面处理碳纤维 |
3.2.2 液相氧化法表面处理碳纤维 |
3.3 碳纤维表面涂层处理 |
3.3.1 溶胶包覆法 |
3.3.2 原位气固反应法 |
3.4 本章小结 |
第四章 碳纤维在浆体中的分散行为 |
4.1 实验设计与方案 |
4.2 实验结果与讨论 |
4.2.1 碳纤维在水溶液中的分散性 |
4.2.2 碳纤维在泥浆中的分散性 |
4.2.3 碳纤维在浇注料中的分散性 |
4.3 本章小结 |
第五章 碳纤维增强莫来石浇注料的结构与性能 |
5.1 实验设计与方案 |
5.2 碳纤维添加量对莫来石浇注料性能的影响 |
5.2.1 浇注料物理性能 |
5.2.2 浇注料显微结构 |
5.2.3 浇注料热震稳定性 |
5.3 碳纤维长度对莫来石浇注料性能影响 |
5.3.1 浇注料物理性能 |
5.3.2 浇注料显微结构 |
5.4 碳纤维表面修饰对莫来石浇注料性能的影响 |
5.4.1 浇注料物理性能 |
5.4.2 浇注料显微结构 |
5.4.3 浇注料热震稳定性 |
5.5 本章小结 |
第六章 碳纤维增强莫来石浇注料机理研究 |
6.1 实验设计与方案 |
6.2 碳纤维高温结构演变 |
6.2.1 碳纤维表面形貌 |
6.2.2 SiO_X微球生长机理 |
6.3 SiC/SiO_X晶须生长及机理 |
6.3.1 SiC/SiO_X晶须生长规律 |
6.3.2 SiC/SiO_X晶须生长机理 |
6.4 气氛对碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能的影响 |
6.4.1 浇注料物理性能 |
6.4.2 浇注料显微结构 |
6.4.3 浇注料热震稳定性 |
6.5 本章小结 |
第七章 碳纤维增强莫来石浇注料微观结构及性能调控 |
7.1 实验设计与方案 |
7.2 硅粉添加量对莫来石浇注料抗氧化性的影响 |
7.2.1 浇注料物理性能 |
7.2.2 浇注料宏观与显微结构 |
7.2.3 浇注料热震稳定性 |
7.3 二氧化硅微粉含量对莫来石浇注料流动性及结构的影响 |
7.3.1 浇注料物理性能 |
7.3.2 浇注料显微结构 |
7.3.3 浇注料热震稳定性 |
7.4 碳化硅含量对莫来石浇注料抗热震性和抗渣性的影响 |
7.4.1 浇注料物理性能 |
7.4.2 浇注料显微结构 |
7.4.3 浇注料热震稳定性 |
7.4.4 浇注料抗渣侵蚀性 |
7.5 本章小结 |
第八章 碳纤维增强莫来石浇注料服役行为 |
8.1 莫来石浇注料搅拌器服役行为模拟 |
8.1.1 等效模型建立 |
8.1.2 服役过程温度与应力分析 |
8.2 搅拌器实际服役行为 |
8.2.1 搅拌器制备工艺 |
8.2.2 服役行为研究方案 |
8.2.3 搅拌器服役情况 |
8.3 本章小结 |
第九章 总结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
本论文的创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
(9)低碳MgO-C耐火材料性能优化研究进展(论文提纲范文)
1 抗热震性优化研究进展 |
1.1 从骨料角度优化 |
1.2 从碳源角度优化 |
1.3 从添加剂角度优化 |
2 抗氧化性优化研究进展 |
2.1 添加硼化物抗氧化剂 |
2.2 添加Al粉抗氧化剂 |
2.3 添加钛化合物抗氧化剂 |
2.4 添加其他抗氧化剂 |
3 抗侵蚀性优化研究进展 |
3.1 使用环境与原料的影响 |
3.2 添加剂的影响 |
4 结语 |
(10)Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层组织/性能与形成机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 绪论 |
2.1 反应热喷涂技术研究现状 |
2.1.1 反应热喷涂方法 |
2.1.2 反应热喷涂粉末 |
2.1.3 反应热喷涂机理研究现状 |
2.1.4 反应热喷涂工艺研究现状 |
2.2 Ti-Si-C系复合涂层研究现状 |
2.2.1 磁控溅射 |
2.2.2 电弧熔覆 |
2.2.3 激光熔覆 |
2.2.4 反应等离子喷涂 |
2.3 选题背景及意义 |
2.4 主要研究内容 |
2.5 主要创新点 |
3 试验材料和方法 |
3.1 技术路线 |
3.2 试验材料 |
3.3 试验方法 |
3.3.1 喷涂及淬熄试验 |
3.3.2 相组成及组织结构分析 |
3.3.3 性能测试 |
4 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合粉末设计与制备 |
4.1 喷雾造粒/前驱体热解技术 |
4.2 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合粉末成分设计 |
4.2.1 前驱体选择 |
4.2.2 蔗糖含量设计 |
4.2.3 成分体系设计 |
4.3 喷雾造粒/前驱体热解工艺研究 |
4.3.1 Ti粉粒径的影响 |
4.3.2 球磨时间的影响 |
4.3.3 固含量的影响 |
4.3.4 前驱体热解的影响 |
4.4 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合粉末相组成及显微结构 |
4.5 小结 |
5 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层组织结构 |
5.1 Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层相组成及显微组织结构 |
5.2 成分对Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层显微组织结构的影响 |
5.3 工艺对Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层显微组织结构的影响 |
5.3.1 粉末粒径对涂层显微组织结构的影响 |
5.3.2 喷涂功率对涂层显微组织结构的影响 |
5.3.3 喷涂距离对涂层显微组织结构的影响 |
5.4 小结 |
6 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层形成机理 |
6.1 Ti-Si-C体系反应热力学分析 |
6.2 Ti-Si-C系复合粉末反应物理模拟 |
6.3 Ti-Si-C系复合粉末反应等离子喷涂行为 |
6.4 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层形成过程与物理模型 |
6.5 小结 |
7 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层性能研究 |
7.1 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层硬度 |
7.2 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层耐磨性 |
7.2.1 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层室温耐磨性 |
7.2.2 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层高温耐磨性 |
7.3 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层高温抗氧化性 |
7.4 小结 |
8 Ti-SiC-C反应等离子喷涂复合涂层组织及性能 |
8.1 Ti-SiC-C反应等离子喷涂复合粉末 |
8.2 Ti-SiC-C反应等离子喷涂复合涂层相组成及显微组织结构 |
8.3 Ti-SiC-C反应等离子喷涂复合涂层性能 |
8.4 小结 |
9 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
四、SiC的高温抗氧化性分析(论文参考文献)
- [1]锆合金包壳事故容错涂层研究进展[J]. 刘家欢,李争显,王彦峰,耿娟娟,岳慧芳,高士鑫. 稀有金属材料与工程, 2021(08)
- [2]SiC/SiC复合材料抗氧化界面相的研究现状及展望[J]. 杨会永,徐彬,陈典,王方,陈智,罗瑞盈,李明远,袁钦,刘同淇. 硅酸盐学报, 2021(07)
- [3]Al2O3-ZrO2-C质滑板材料的研究进展[J]. 王子昊,张婧,王珍,凌永一,高金星,刘新红. 耐火材料, 2021(03)
- [4]基于双复合结构的ZrB2基高温陶瓷刀具研制及性能研究[D]. 张敬宝. 齐鲁工业大学, 2021(09)
- [5]SiC/MoAlB复合材料的制备及性能研究[D]. 伍爽. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]Al4SiC4在镁碳体系中的高温行为及低碳镁碳砖的研制[D]. 姚华柏. 北京科技大学, 2021(08)
- [7]多孔Mo3Si-Mo5Si3-Mo5SiB2金属间化合物的可调控制备、性能与应用[D]. 黄永安. 北京科技大学, 2021(08)
- [8]铁水脱硫搅拌器用碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能研究[D]. 欧阳思. 武汉科技大学, 2021(01)
- [9]低碳MgO-C耐火材料性能优化研究进展[J]. 高陟,马北越. 钢铁研究学报, 2021(05)
- [10]Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层组织/性能与形成机理研究[D]. 孙轩. 北京科技大学, 2021(08)