ZrC-TiC固溶体材料的组织与性能

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuxiaohua
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文采用热压烧结工艺制备了ZrC-TiC固溶体材料,并用XRD、SEM、EDS等分析手段和三点弯曲、单边切口梁法、维氏硬度、热膨胀、激光热导等测试方法对固溶体材料的组织结构、力学性能及热物理性能进行了系统研究。揭示了烧结助剂Cr3C2含量、烧结温度及TiC含量对ZrC-TiC固溶体材料的烧结致密化、组织结构、力学性能及热物理性能的影响规律。  结果表明,加入少量Cr3C2能有效促进ZrC-TiC材料的致密化,在1700oC下烧结的50ZrC-50TiC-2Cr3C2(mol%)固溶体材料的致密度达到99.5%,较未添加助烧剂的50ZrC-50TiC材料,烧结温度降低了约500oC。  在ZrC-TiC材料烧结过程中发生了ZrC与TiC之间、以及TiC与Cr3C2之间的相互扩散,形成了固溶体,促进了材料的致密化。在1950oC烧结时,80ZrC-20TiC-2Cr3C2材料完全形成了(Zr,Ti,Cr)C固溶体;80ZrC-20TiC-2Cr3C2、60ZrC-40TiC-2Cr3C2和50ZrC-50TiC-2Cr3C2材料主要由富 Zr的(Zr,Ti)C固溶体、富 Ti的(Ti,Zr,Cr)C固溶体和富 Ti的(Ti,Cr,Zr)C固溶体三相组成;20ZrC-80TiC-2Cr3C2材料具有分相组织,由(Zr,Ti)C固溶体和(Ti,Zr)C固溶体两相构成。对于在1800oC烧结的50ZrC-50TiC材料,随Cr3C2添加量的增加,Cr3C2在TiC中的固溶量增大,而在 ZrC中的固溶量很小或几乎不发生固溶,且对TiC在ZrC中的固溶度几乎没有影响。随烧结温度的升高,TiC和ZrC的相互固溶量增大,而Cr3C2的固溶量则变化不大。  ZrC-TiC固溶体材料的弹性模量、维氏硬度及抗弯强度随TiC含量的增加而增大,而断裂韧性变化较小。50ZrC-50TiC材料的硬度和弹性模量随Cr3C2含量的增加而减小,而抗弯强度和断裂韧性则呈现增大的趋势。随烧结温度的升高,弹性模量、抗弯强度和断裂韧性首先增大,当烧结温度超过1700oC以后,则变化不大。1950oC时,50ZrC-50TiC-2Cr3C2的弹性模量、维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到402GPa、22.4GPa、324MPa和4.01MPa·m1/2。  随着TiC含量的增加,ZrC-TiC固溶体材料的热膨胀系数增大,定压比热、热扩散率和热导率都呈现下降趋势。随试验温度的升高,定压比热、热膨胀系数、热扩散率和热导率均呈上升趋势。
其他文献
目的:观察补益营卫方对衰老表皮结构蛋白K17的基因和蛋白水平的影响.方法:将3个月龄小鼠(年轻组)与14个月龄小鼠(老年组)表皮细胞消化分离出来,然后进行传代培养,其中14个月
近年来,innexin基因的研究获得了越来越多的关注,其功能主要集中在胚胎发育、形态发生和电突触形成等方面。然而,该基因还有许多重要的生物学功能亟待阐明。随着国内外对拟穴青
本文采用反应热压烧结的方法,以纳米级氧化锆(微米级氧化锆)、氧化铝、硼酸、氮化铝为原料,制备了具有良好可加工性能的ZTA/BN复相陶瓷材料。利用XRD、SEM、TEM等分析手段,对
人类不仅有维持生存的现实需要,还有着区别于动物的、体现自身尊严的精神需求。艺术是精神的产物,人们在现实中享受着艺术,在艺术作品的折射中思考着现实,这就是艺术与现实的
学位
本文主要围绕国家973课题“强氧化环境下材料的磨损机制”中所涉及的科学问题来展开试验研究和理论探索。通过建立的强氧化环境下材料摩擦学性能试验平台研究和探讨Cr25Ni20