動態(tài)熱壓燒結(jié)工藝制備SiC-,p--Fe復(fù)合材料的研究.pdf

1、本文對常規(guī)熱壓燒結(jié)工藝與電流直加熱熱壓燒結(jié)工藝制備SiCp/Fe復(fù)合材料進行了系統(tǒng)研究。在常規(guī)熱壓燒結(jié)工藝中從控制壓力、感應(yīng)電壓、升溫時間、保溫時間、SiC體積百分含量五個方面進行了研究。在電流直加熱熱壓燒結(jié)工藝中通過控制升溫時間、燒結(jié)時間、脈沖間隙和脈沖循環(huán)次數(shù)等工藝參數(shù)對此工藝進行了較為具體深入的研究。之后，重點測試了材料的密度，布氏硬度，抗彎強度和拉伸強度，并應(yīng)用SEM和EDS等分析技術(shù)對部分樣品的顯微組織及斷口形貌進行了分析。

2、 實驗結(jié)果表明，在常規(guī)熱壓燒結(jié)工藝中，一定范圍內(nèi)，隨壓力的增加、初定感應(yīng)電壓的降低，材料的力學(xué)性能有所上升。在壓力為40Mpa、初定感應(yīng)電壓為390V條件下進行實驗，最有利于材料性能的提高。在此實驗條件下，當加熱時間350s、保溫時間420s最適宜。若燒結(jié)時間短，則材料燒結(jié)不充分，燒結(jié)時間長，很容易誘發(fā)SiCp分解而發(fā)生界面反應(yīng)，從而惡化界面結(jié)構(gòu)及材料性能。在電流直加熱熱壓燒結(jié)工藝中，隨直接升溫時間的延長，材料性能明顯升高，當直接

3、升溫190s后采用間隙為2/0.8s的脈沖電流燒結(jié)360s時，材料性能較好。在只采用脈沖電流進行燒結(jié)時，隨脈沖間隙的減小與循環(huán)次數(shù)的增加，材料性能提高，當脈沖間隙為3/0.5s燒結(jié)時間1100s時，材料性能較高。 研究結(jié)果表明，采用常規(guī)動態(tài)熱壓燒結(jié)工藝制備SiCp/Fee復(fù)合材料，制備時間較長，而且材料性能也不夠理想，其中材料最優(yōu)性能為密度6.988g/cm3，布氏硬度147HB，抗彎強度614.4Mpa。采用電流直加熱熱壓燒結(jié)

4、工藝制備SiCp/Fe復(fù)合材料，不僅燒結(jié)時間短而且材料性能也較高，其中材料最優(yōu)性能為密度7.382g/cm3，布氏硬度406HB，抗彎強度1533Mpa。主要由于此工藝采用了模腔內(nèi)嵌絕緣陶瓷片的鐵模具，電流直接通過樣品進行瞬間高溫通電燒結(jié)，材料在電流的作用下通過自身電阻加熱有利于塑性變形，坯體中空隙與疏松等缺陷得到較好的焊合，顆粒牢牢地結(jié)合成致密的統(tǒng)一體，因而性能大大提高。 綜合來看，采用電流直加熱熱壓燒結(jié)工藝制備SiCp/Fe