碳化硅-莫來石-氧化鋁復合陶瓷的研制.pdf

1、中南大學博士學位論文碳化硅莫來石氧化鋁復合陶瓷的研制姓名：周秋生申請學位級別：博士專業(yè)：有色金屬冶金指導教師：劉業(yè)翔李小斌2001.10.130nrn的一水軟鋁石粉體。同時，首次在不添加任何晶種的情況下，水熱合成了平均粒徑約loo哪的高純一水硬鋁石粉體：為有效地解決復合粉體的均勻混合問題，采用在水熱反應的前驅(qū)物中加入預氧化后的碳化硅粉體(即sic／si02)，通過高溫水熱反應體系成功地制備了混合均勻的boehmite／SiC，Si02復

2、合陶瓷粉體。對在H202介質(zhì)中水熱法直接制備boehmit“sic／Si02復合粉體的新方法進行了研究。發(fā)現(xiàn)在堿式乙酸鋁和氨水的前驅(qū)物中直接加入適量的亞微米級碳化硅粉體，以H202為水熱反應介質(zhì)，在適當?shù)臈l件下通過水熱反應一步得到了混合均勻的boehmite／sic／si02復合粉體。對boehmit“sic，si02復合粉體的模壓成型、常壓燒結(jié)工藝和真空熱壓燒結(jié)過程進行了系統(tǒng)的研究，是該類材料的首次探索。對boehmite，sic／s

3、i02復合粉體的模壓成型工藝和常壓燒結(jié)過程進行了系統(tǒng)研究，并發(fā)現(xiàn)在同一燒結(jié)工藝制度下，隨著復合粉體中碳化硅質(zhì)量百分含量的增大，復合陶瓷中原位生成的莫來石相含量逐漸增加：當碳化硅質(zhì)量百分含量和保溫時間不變的情況下，在一定溫度范圍內(nèi)，隨著燒結(jié)溫度的提高，復合陶瓷燒結(jié)體中生成的莫來石相含量也相應增加。在真空熱壓燒結(jié)過程中采用高純、高硬石墨為模具，發(fā)現(xiàn)控制一定的升降溫速率和采用適宜的加壓制度，燒結(jié)溫度控制在1400℃、保溫1小時的條件下最終可以

4、獲得高致密度、力學性能優(yōu)異的A1203／mullite／SiC復合陶瓷。通過原位反應和常壓燒結(jié)等方法成功制備了A1203，mullite，sic三相新型復合陶瓷，并對其強、韌化機理進行了初步研究。通過常壓燒結(jié)、原位反應等方法制備得到了室溫下具有高強度、較好韌性的碳化硅顆粒和莫來石相增強、增韌的氧化鋁基復合陶瓷。其最高室溫三點抗彎強度和斷裂韌性分別可達760MPa和56MP扎m“2，與同等條件下制備的單相純氧化鋁陶瓷相比，復合陶瓷的強度提