2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、本論文主要分為兩個(gè)部分:一是SiC晶須(SiCw)制備工藝的研究;二是利用自制SiC與Cu粉,采用粉末冶金方法制備SiC/Cu復(fù)合材料。
  采用普通的稻殼,在1450-1700℃利用反應(yīng)燒結(jié)方法,制備出長度約為10-120μm的SiC晶須。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高溫有利于SiC晶須形核與長大,能夠增大長徑比,增強(qiáng)SiC晶須分散性。SiC晶須表面光滑、缺陷少,經(jīng)過除碳、酸洗等化學(xué)處理工藝可以獲得較為純凈的SiC晶須。經(jīng)過XRD分析發(fā)現(xiàn)存在兩種結(jié)

2、構(gòu)的SiC:α-SiC和β-SiC。在1450℃下,SiC晶須以VS機(jī)理生長方式進(jìn)行生長,但隨著溫度升高,在1550℃時(shí),SiC晶須以更高效的VLS反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行形核長大。研究發(fā)現(xiàn)SiC晶須制備最佳溫度在1550-1600℃之間。
  采用自制SiC粉末與電解銅粉,經(jīng)過球磨混粉、冷凍干燥后,利用真空熱壓和熱等靜壓的方式制備出不同SiC含量的(1wt%、3wt%、5wt%)的SiC/Cu復(fù)合材料。采用XRD和TEM分析復(fù)合材料的物相結(jié)

3、構(gòu)和界面關(guān)系;利用光學(xué)顯微鏡(OM)、SEM和EDX觀察復(fù)合材料的微觀組織和化學(xué)成分。對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行致密度、電導(dǎo)率、力學(xué)性能如硬度、拉伸、壓縮、剪切以及摩擦磨損性能的研究。探索加工工藝、SiC含量對(duì)復(fù)合材料的組織與性能的影響。
  實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在27.7 MPa壓力下,900℃熱壓燒結(jié)1小時(shí)能夠制備出致密度良好的SiC/Cu復(fù)合材料。SiC含量為1wt%的復(fù)合材料與其他含量的復(fù)合材料相比,組織分布最為均勻,致密度達(dá)到95.4%,抗拉

4、強(qiáng)度達(dá)到了最佳,綜合性能較為優(yōu)越。利用TEM對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行分析,SiC與Cu基體之間并沒有發(fā)生有害的界面反應(yīng),界面平直干凈。通過SAED和HRTEM分析,發(fā)現(xiàn)了α-SiC和β-SiC。
  在熱壓制備的SiC/Cu復(fù)合材料體系中,隨著SiC含量的增加,材料的致密度有所下降,孔隙率上升,組織中彌散相團(tuán)聚幾率增加,但材料硬度和壓縮強(qiáng)度有所上升。當(dāng)含量為5wt%SiC時(shí),硬度達(dá)到最大值為95 HV。材料的壓縮強(qiáng)度也達(dá)到最大為143MPa

5、。通過曲線擬合得到孔隙率與材料的抗拉強(qiáng)度的關(guān)系式。
  利用熱等靜壓(800℃×120MPa×1h)獲得完全致密的SiC/Cu復(fù)合材料,其力學(xué)性能普遍優(yōu)于熱壓制備SiC/Cu復(fù)合材料,材料的導(dǎo)電性較好。隨著SiC含量增加,復(fù)合材料斷裂方式由韌性斷裂逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔?。SiC顆粒的加入能產(chǎn)生第二相強(qiáng)化的效果并能使材料的塑性變形抗力增大,SiC晶須通過晶須拔出、裂紋偏轉(zhuǎn)橋接、阻礙塑性變形等方式來起到增強(qiáng)SiC/Cu復(fù)合材料的作用。

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