反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC复合材料的研究

通过尝试对MoSi2+C坯体中熔融渗Al制备了Mo(Si,Al)2-SiC复合材料,并对其组织及性能进行了研究.反应熔渗Al法制备Mo(Si,Al)2-SiC复合材料中,反应生成物主要为Mo(Si1-x,Alx)2和SiC相,还有少量Mo5Si3C和Al相.随着x值的增加,Mo5Si3C相和Al相逐渐减少,并消失.其组织为片状Mo(Si,Al)2组织间隙中分布着针尖状SiC颗粒;从断口形貌看,SiC颗粒非常细小,团聚在大的Mo(Si,Al)2颗粒周围.根据断口形貌,部分形成的SiC为晶须状,当x=0.4时,形成的SiC多为晶须状,并且形成的晶须状的SiC和Mo(Si,Al)2连成片.反应熔渗Al法制备复合材料抗弯强度是随着x值先增加后降低,在设计值x=0.237时取得最高值.     

反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC复合材料的研究

通过尝试对MoSi2+C坯体中熔融渗Al制备了Mo(Si,Al)2-SiC复合材料,并对其组织及性能进行了研究.反应熔渗Al法制备Mo(Si,Al)2-SiC复合材料中,反应生成物主要为Mo(Si1-x,Alx)2和SiC相,还有少量Mo5Si3C和Al相.随着x值的增加,Mo5Si3C相和Al相逐渐减少,并消失.其组织为片状Mo(Si,Al)2组织间隙中分布着针尖状SiC颗粒;从断口形貌看,SiC颗粒非常细小,团聚在大的Mo(Si,Al)2颗粒周围.根据断口形貌,部分形成的SiC为晶须状,当x=0.4时,形成的SiC多为晶须状,并且形成的晶须状的SiC和Mo(Si,Al)2连成片.反应熔渗Al法制备复合材料抗弯强度是随着x值先增加后降低,在设计值x=0.237时取得最高值.     

电场活化烧结MoSi2-SiC复合材料的温度场有限元模拟

在建立电场活化烧结(field activated sintering,FAS)过程模型基础上,对FAS工艺制备MoSi2-SiC复合材料的温度场进行了有限元模拟.结果表明,在FAS过程中,模具-试样系统中的温度场特性是电场Joule热、体系化学反应热与模具传热效应的综合结果.在烧结过程中,由于Joule热与化学热的叠加作用,试样中心温度最高,并沿径向与轴向形成温度梯度,从而在晶粒尺寸与致密化程度方面影响合成材料的组织均匀性.此模拟结果为温度梯度的合理控制提供了理论依据,有助于获得组织均匀、晶粒细小且致密性高的复合材料.     

SiCp/Al复合材料的离心熔渗法制备及其性能

研究了反应离心熔渗法制备高体积比SiCp／Al复合材料的工艺过程及其抗弯强度。结果表明：通过适当的粒度配比，可在低温、低离心力下熔渗制备组织均匀的高体积比SiCp／Al复合材料，SiC颗粒体积分数可达到63％；复合材料的强度在很大程度上依赖于SiC颗粒尺寸及界面反应程度，合适的界面结合及细SiC颗粒的掺入有利于复合材料强度的提高；基体热处理改变了SiC颗粒所受应力状态，提高了复合材料的强度，其最高值可达519MPa。     

烧结温度对Cu-MoS2复合材料性能的影响

在保护气氛下采用不同的温度烧结Cu-MoS2复合材料,对所制备的材料进行成分分析,并测量了抗弯强度,硬度,电阻率等性能。结果表明：在烧结过程中Cu和MoS2发生了反应,产物为Cu1.83Mo3S4;随烧结温度的升高,材料的抗弯强度及硬度都有了显著提高,电阻率在烧结温度为750℃时最低。     

W/ZrC复合材料的反应熔渗法制备

采用W/WC多孔预制体中低温熔渗Zr2Cu合金的方法成功制备了W/ZrC复合材料.结果表明:与传统粉末冶金方法相比,制备温度降低了500℃左右.复合材料的组织均匀,致密度较高;抗弯强度和弹性模量分别可达600MPa和360 Gpa:断裂韧性达11.0 Mpa·m1/2,比纯ZrC的断裂韧性提高了4倍.     

反应烧结MoSi2－SiC复相材料电阻率的拓扑研究

用拓扑法计算了不同显微组织的MoSi2-SiC材料的电阻率，得到的理论推算结果与实验值吻合很好。研究结果表明，提高高电阻率SiC的体积分数和降低MoSi2-SiC分布的连续性，可提高MoSi2-SiC材料整体的电阻率。该方法可用来预测要得到所需电阻率材料中应具有的SiC含量和分布形态，为确定MoSi2-SiC复相材料的显微结构设计提供指导。     

熔渗法制备CrW/Cu复合材料的组织与性能研究

采用熔渗法制备了CrW/Cu复合材料,即首先把铬粉和钨粉的混合粉末烧结成骨架,然后把铜液渗入CrW骨架的孔隙中制备CrW/Cu复合材料;研究了气氛、熔渗温度、溶渗时间对CrW/Cu复合材料的显微组织和性能的影响.研究结果表明:真空环境下溶渗法制备的CrW/Cu复合材料组织最致密;当熔渗温度大于1 350℃时,尽管没有达到铬的熔点温度,但W-Cr骨架中的Cr颗粒开始逐步消失,随着熔渗温度的提高或熔渗时间的延长,Cu取代其位置;Cr通过Cu合金液迁移到W骨架的孔隙中,与W形成Cr-W固溶体;材料组织的变化导致材料的硬度明显升高,导电率明显降低.     

机械合金化反应烧结制备SiC／MoSi2复合材料

对机械合金化SiC／MoSi2的先驱粉体及随后反应烧结制备SiC／MoSi2复合材料工艺研究表明：经机械合金化的先驱粉体主要成分为MoSi2。反应烧结温度在Si的熔点以上时，由于Si在MoSi2颗粒的表面的润湿铺展，导致烧结1h后的产物为Mo5Si3C，MoSi2，SiC和单质Si；在Si的熔点以下时，对过渡相Mo5Si3C的产生有一定抑制作用，反应烧结过程中只有少量过渡相Mo5Si3C出现；通过1600℃真空热处理2h可以基本上消除Mo5Si3C相，得到只有MoSi2和SiC两相的均匀材料。     

无压反应烧结MOSi2—SiCp复相材料的制备与性能

采用无压反应烧结方法制备了MOSi2-SiCp复相材料。结果表明：直接采用元素粉Mo，Si与Si，C粉或SiC粉反应，较难制得致密的MOSi2-SiCp复相材料；而采用MoSi2合金粉同Si，C反应可获得致密的MOSi2-SiCp复相材料。同时对不同SiC含量的MOSi2-SiCp复相材料的强度和电阻率进行了测定分析，得到强度最高值为157MPa，电阻率随SiC含量的增加而增加。     

ZrO2(n)、SiC(W)的分散及与MoSi2基质的均匀混合工艺研究

通过沉降实验并借助SEM观察探讨了不同分散剂、不同分散介质对纳米ZrO2颗粒分散效果的影响。介绍了SiC晶须分散工艺,探讨了多相悬浮液混合法制备ZrO2(n)／MoSi2复合粉体及SiC(w)／ZrO2(n)／MoSi2复合粉体的均匀混合工艺。结果表明：以PEG为分散剂、水为分散介质可以有效地分散纳米ZrO2并能与基体MoSi2粉末均匀混合;通过调节乙醇悬浮液的pH值,可将SiC晶须均匀分散在ZrO2(n)／MoSi2复合粉体中,获得分布均匀的SiC(w)／ZrO2(n)／MoSi2复合粉。     

TOUGHENING OF IN SITU SYNTHESIZED MoSi_2-SiC COMPOSITE AT ROOM TEMPERATURE

二．InttodttCt1OllMoslZ meets thebaslc requirements for ahlgh temperature structuralmaterlal．凡reXampk,nhas a hi吵一king pdntd2030”C,rd扒IV*y high re幻s枯nCe扣high比m－perature。ldatlon,alow density of6．249/cm’,ahlgh modulus,adequate strength at1200－     

MSP试验法评价MoSi2系复合材料高温力学性能

采用MSP（Modified Small Punch）试验法对MoSi2系复合材料的高温力学性能进行评价，不仅能方便地得到各组分复合材料高温强度随温度的变化，还能得到各组分复合材料的脆性延性转变温度，其结果和材料的微观结构相对应。对MoSi2系复合材料高温蠕变测试表明，MSP试验法得到的蠕变曲线和传统方法类似，而且随着氧化物添加相含量的增加，复合材料的高温蠕变性能下降。MSP试验法评价陶瓷材料的高温力学性能方便有效。     

MoSi2/Mo复合材料的燃烧合成-熔铸过程的研究

在分析MoO3-Al-Si体系SHS反应热力学的基础上,探讨了SHS-熔铸工艺制备MoSi2/Mo原位复合材料的可能性,研究了复合材料的原位形成过程。结果表明,MoO3-Al-Si体系的绝热燃烧温度高于4119K,能使合成产物熔化;在液态合成产物中,熔融的Al2O3能与液态的Mo和Si分离,从而可获得较纯净的Mo-Si高温熔体;Mo-Si高温熔体在凝固过程中原位形成MoSi2/Mo复合材料,而且随着复合材料中Mo含量的增加,MoSi2颗粒的尺寸减小。因此,通过SHS-熔铸工艺可以同步实现MoSi2/Mo复合材料的原位合成与液态成型一体化。     

High temperature creep behavior of in-situ synthesized MoSi_2-30%SiC composite

The compressive creep behavior at 1200～1400℃ of an in-situ synt hesized MoSi2-30%SiC (volume fraction) composite and a traditional PM MoSi2 -30%SiC (volume fraction) composite is investigated. The creep rate of the in -situ synthesized MoSi2-30%SiC (volume fraction) composite is about 10- 7s-1 under stress of 60～120MPa, and significantly lower than that made by PM method above 1300℃. The reason is that the interface be tween SiC particle and MoSi2 matrix in in-situ synthesized SiCp/MoSi2 is of direct atomic bonding without any amorphous glassy phase, such as SiO2 stru cture. Creep deformation occurs primarily by dislocation motion and the dislocat ions have Burgers vectors of the ty pe of 〈110〉 and 〈100〉.     

无压浸渗法制备SiC/Cu-Al复合材料的工艺研究

以Cu包裹SiC颗粒形成的SiC/Cu复合粉体为增强体,采用无压浸渗工艺制备含SiC为70%体积分数的SiC/Cu-Al复合材料。通过正交试验研究了制坯压力、浸渗温度和浸渗时间对浸渗深度的影响。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了复合材料的形貌和相结构。结果表明,在制坯压力10 MPa、浸渍温度850℃、浸渍时间3 h条件下,SiC/Cu-Al复合材料的组织均匀、致密度好、无明显气孔缺陷,其膨胀系数为6.932 3×10-6/℃。     

磁控溅射法制备碳/碳复合材料 SiC/MoSi2-ZrB2 涂层的结构及抗氧化性能研究

通过磁控溅射法在碳/碳复合材料表面成功制得了SiC/MoSi2-ZrB2陶瓷涂层并对结构及其在高温有氧环境中的抗氧化性能进行了研究。结果表明制备的SiC/MoSi2-ZrB2陶瓷涂层呈柱状晶结构且均匀性良好,其在1273K和1773K的有氧环境中氧化60min失重率分别是5.6×10-2 g/cm2 和 6.3×10-2 g/cm2。