PDF《C09.先进陶瓷材料》

1 的混合粉末;

以B4C、Si3N4 和C粉体为原料, 制备了试样

2 的混合粉末;

以B2O

3、Si3N4 和C粉体为原料,制备了试样

3 的混合粉末;

以B2O

3、Si、AlN 和C粉体为原 料,制备了试样

4 的混合粉末.通过球磨和放电等离子烧结得到

4 个样品,对其进行测试得到其气孔率依次为 8.72%、 12.15%、4.15%、3.67%,抗弯强度依次为 114.52MPa、50.08MPa、84.21MPa、133.031MPa. 关键词:SiBCN 陶瓷;

放电等离子烧结;

机械合金化;

显微组织;

力学性能 C09-11 机械合金化 2Si-B-3C-N 陶瓷的高温性能 张鹏飞

1 ,于仁红

1 ,杨斌

1 ,贾德昌

2 ,杨治华

2 1.河南科技大学 2.哈尔滨工业大学 本文采用机械合金化和热压烧结工艺制备了非晶及纳米晶 2Si-B-3C-N 陶瓷.采用压缩蠕变试验、高温处理、氧化试验 等方法详细研究了该陶瓷的高温性能.实验结果表明,非晶 2Si-B-3C-N 陶瓷的起始晶化温度约为 1500-1800 o C,烧结致密 化温度约为 1800-1900 o C.纳米 2Si-B-3C-N 陶瓷由 α-SiC,β-SiC 和湍层状 BN(C)构成,SiC 晶粒的平均尺寸约为 58.19 ± 20.86 nm.将该纳米陶瓷在

1500 o C/125 MPa/真空条件下进行压缩蠕变试验,发现材料的稳态蠕变速率为 3.4*10-8 /s;

试验

23 小时后,材料的宏观变形量仅为 0.54%.将该纳米陶瓷在

1800 o C/N2 条件下保温处理 3h 后,SiC 晶粒的平均尺寸仅增大至 约86.75 ± 32.56 nm;

材料的弯曲强度、弹性模量、断裂韧度分别约为 286.9 MPa、98.2 GPa 和2.74 MPa・m1/2 .该纳米陶瓷 在低于

1400 o C 及1600 o C 的静态空气中,具有优良的抗氧化性能.上述实验结果表明,采用机械合金化和热压烧结工艺制 备的 2Si-B-3C-N 陶瓷具有优异的组织热稳定性和良好的高温性能,有望在冶金、能源、化工、航空航天等高温领域获得重 要应用. 关键词:Si-B-C-N 陶瓷;

机械合金化;

高温性能;

热压烧结 C09-12 几种 A 位MAX 相固溶体的制备和摩擦特性研究 蔡乐平,黄振莺,胡文强,雷聪,翟洪祥 北京交通大学 MAX 材料具有优良的摩擦性能,这主要是由于 MAX 相材料所特有的层状结构以及在摩擦表面生成的摩擦氧化膜的作 用,而这层摩擦学氧化物薄膜的形成均与 MAX 相中的 A 元素相关.本实验以 Ti、Al、Si、Sn、TiC 粉为原料,采用热压 烧结方法制备了 Ti3Al(Sn)C2,Ti2Al(Sn)C,Ti3Al(Si)C2,以及 Ti3Al0.8Si0.2Sn0.2C2 固溶体,并探讨了不同种类和含量的 A 位 固溶元素对 MAX 材料结构,力学性能及摩擦性能的影响.实验利用 XRD 和SEM 技术对几种 A 位固溶体的物相和微观结 构进行分析;

利用高速轮-块式摩擦试验机对几种材料的摩擦性能进行测试,其中对磨体盘材料为低碳钢和

45 钢,滑动速 度在 5~30 m/s 范围内,法向载荷为 20~80 N.在将不同 Sn 固溶量的 Ti3Al(Sn)C2 固溶体与低碳钢盘摩擦中发现,Sn 的加入 使得该材料体系摩擦系数在 0.1~0.4 的范围内可调,并保持良好的耐磨性,摩擦表面形成了一层摩擦自适应的氧化物薄膜主 要由由 Al、Sn、Ti 和Fe 的氧化物组成,其厚度在 0.5~1.5 μm;

对于 Ti3Al0.8Si0.2Sn0.2C2 固溶体,多种 A 位元素的固溶使得 材料表现出明显的固溶强化作用,材料的摩擦系数在 0.17~0.53,磨损率在 1.78~14*10-

6 mm3 /(N・m) 范围内,摩擦表面氧化 膜的厚度随着滑动速度的增加而增加,速度增加至一定程度时,摩擦膜厚度基本稳定,保持在 1.46μm 左右,摩擦膜主要由