Cu對原位合成A12O3-Mo5Si3復(fù)合材料組織與性能的影響.pdf

1、難熔金屬硅化物Mo5Si3被認(rèn)為是極具潛力的高溫結(jié)構(gòu)候選材料。但是，室溫脆性大、高溫強(qiáng)度不足阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。本文以MoO3、 Cu、Mo、Si及Al粉為原料，采用機(jī)械活化／熱壓燒結(jié)技術(shù)制備了Cu-Al2O3/Mo5Si3原位復(fù)合材料，采用XRD、OM、SEM和EDS等分析方法對復(fù)合材料的物相組成、顯微結(jié)構(gòu)和微區(qū)成分進(jìn)行了分析，通過電化學(xué)和浸泡實(shí)驗(yàn)探討了試樣的腐蝕過程和腐蝕機(jī)理，為Mo5Si3基復(fù)合材料作為耐蝕材料的應(yīng)用提供了初步的理論

2、依據(jù)。
　　 實(shí)驗(yàn)制備的Cu-Al2O3/Mo5Si3復(fù)合材料試樣中主要物相是Cu、Al2O3和Mo5Si3，Cu和Al2O3與基體材料Mo5Si3具有較好的穩(wěn)定性。20％Cu-20％Al2O3/Mo5Si3復(fù)合材料具有較小的晶粒尺寸，Mo5Si3、Mo3Si、Al2O3及Cu的晶粒尺寸分別為73.6nm、66.3nm、64.8nm和42.6nm，復(fù)合材料具有納米晶結(jié)構(gòu)。
　　 熱壓燒結(jié)Cu-20％Al2O3/Mo5Si

3、3復(fù)合材料組織均勻致密。隨Cu含量增加，復(fù)合材料組織細(xì)化，燒結(jié)致密度提高，顯微硬度降低，斷裂韌性提高，強(qiáng)度先增加后降低。15％Cu-20％Al2O3/Mo5Si3復(fù)合材料具有最佳的綜合力學(xué)性能，其顯微硬度、抗壓和抗彎強(qiáng)度及斷裂韌性分別為1090HV、2160MPa、512MPa和7.33MPa.m1/2。
　　 在H2SO4和HCl溶液中，Cu-Al2O3/Mo5Si3復(fù)合材料表現(xiàn)出較304不銹鋼優(yōu)異的耐腐蝕性，具有高的自腐蝕電

4、位和低的自腐蝕電流，且隨Cu含量的增加耐腐蝕性提高，其腐蝕失重比304不銹鋼低近30倍。在NaOH溶液中，復(fù)合材料耐腐蝕性較差，與304不銹鋼相當(dāng)。
　　 復(fù)合材料中的Al2O3具有好的耐H2SO4和HC1溶液腐蝕性，在腐蝕表面易形成Al2O3-SiO2復(fù)合保護(hù)層，阻止腐蝕溶液對基體的進(jìn)一步侵蝕。在NaOH溶液中，由于溶液中的NaOH會溶解侵蝕復(fù)合材料表面的SiO2鈍化膜，難以形成有效的保護(hù)層，導(dǎo)致復(fù)合材料耐腐蝕性較差。在Cu-