原位SiC颗粒对SiCP/MoSi2抗氧化性能的影响

利用热重量分析法(简称TGA法)、X-射线衍射(X-Ray)、SEM和氧化动力学分析等手段研究了原位反应高温热压一次复合工艺所制不同百分含量原位SiC颗粒增强的SiCP/MoSi2在800～1 200 ℃的抗氧化性能.结果表明,SiCP/MoSi2复合材料的抗氧化性能强于纯MoSi2材料;适量原位SiC颗粒的生成可以提高SiCP/MoSi2复合材料的抗氧化性能;材料氧化反应生成的SiO2层的致密性影响其氧化活化能及抗氧化性能,SiO2层越致密,氧化活化能越高, 抗氧化性能越好.     

Si_3N_(4(p))/SiC_((w))强韧化MoSi_2基复合材料的显微组织与力学性能

采用热压工艺制备了不同Si3N4(p)和SiC(w)体积含量的MoSi2基复合材料,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计、电子万能材料试验机等研究了复合材料的显微组织、硬度、断裂韧度和抗弯强度,并对其强韧化机理进行了初步探讨。结果表明,复合材料结构致密,强化相与MoSi2之间没有新相生成,力学性能较纯MoSi2得到大幅度提高,其中MoSi2-20%Si3N4(p)-20%SiC(w)复合材料具有最好的抗弯强度和断裂韧度,分别为427MPa和10.4MPa.m1/2。复合材料的强化机制为细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶韧化和裂纹偏转与分支韧化。     

MoSi2-SiC原位复合材料的制备及其性能研究

本文以Mo2C和Si粉为原料,利用真空热压烧结,研究了原位SiC颗粒增强MoSi2基复合材料的制备及其性能,结果表明Mo2CSiMoSi2按质量百分比10.146.981配料,经1500℃×1 h真空热压烧结,可原位合成高强韧性的MoSi2-11%SiC复合材料,其密度为5.33g/cm3,显微硬度为16.9 GPa,断裂韧性KIC为8.1 MPam1/2,抗弯强度为452MPa.KIC和σb比纯MoSi2材料分别提高131.4%和64%.此外,对复合材料的室温增韧机理进行了初步探讨.     

TiC-TiB2/MoSi2复合材料的制备及力学性能

以MoSi2、Ti和B4C粉为原料,采用高温热压技术原位合成不同体积百分数TiC-TiB2强韧化MoSi2复合材料,研究了TiC-TiB2颗粒对MoSi2基体材料显微组织结构和力学性能的影响.实验结果表明,采用MoSi2、Ti和B4C粉为原料进行热压原位合成是可行的.30%TIC-TiB2/MoSi2复合材料的抗弯强度和维氏硬度分别达到468.3 MPa和17 070,与纯MoSi2比较,分别增加了63.2%和83.5%.随着TiC-TiB2体积分数的增加,TiC-TiB2/MoSi2复合材料的晶粒大小明显细化,断裂方式由沿晶断裂为主向穿晶断裂为主转变,强化机制是细晶强化和弥散强化.     

ZrO2强韧化MoSi2复合材料显微结构和性能

通过对热压合成制备的ZrO2 MoSi2复合材料显微组织及其断口形貌分析,结合硬度、抗弯强度、断裂韧度等力学性能和孔隙率、晶粒度的测试,初步探讨了ZrO2颗粒强韧化MoSi2复合材料的机制。结果表明,复合材料中ZrO2粒子沿着MoSi2晶界偏聚,抑制MoSi2晶粒长大;复合材料断口晶粒细小,裂纹扩展曲折,呈现出沿晶与穿晶的混合型断裂特性;ZrO2颗粒通过第二相强化和细化晶粒使复合材料强度得到提高,通过细化晶粒、裂纹偏转和分支、形成微裂纹等机制的综合作用增韧复合材料。     

干摩擦条件下SiC/MoSi_2与WC-Co对磨时的磨损特性研究

采用扫描电镜和能谱仪观察和测定了SiC/MoSi2复合材料与WC-Co对磨试样的磨损表面和磨屑的形貌及成分,研究了SiC/MoSi2复合材料与WC-Co摩擦副的干摩擦磨损性能和磨损机理。研究结果表明:SiC/MoSi2复合材料与WC-Co摩擦副的主要磨损机制在初始磨损阶段主要由微观断裂机制控制,并伴有粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损;在稳定磨损阶段由粘着磨损机制控制,并伴有微观断裂和氧化磨损。SiC/MoSi2复合材料与硬度较大的WC-Co磨轮对磨时的磨损率比与硬度较小的CrWMn钢磨轮对磨时的磨损率低。     

MoSi2基复合材料的室温韧性研究

本文以Mo2C和Si粉为原料,同时添加合金元素Nb粉和ZrO2陶瓷颗粒,经真空热压烧结制得(NbC+ZrO2)-MoSi2原位复合材料,采用合金化和复合化的方法综合改善MoSi2的室温韧性.结果表明,所得复合材料的室温断裂韧性不仅比纯MoSi2材料有很大程度的提高,而且也明显好于Nb增韧MoSi2基复合材料和ZrO2增韧MoSi2基复合材料.此外,对复合材料的室温增韧机理进行了初步探讨.     

炭/炭复合材料MoSi2/SiC抗氧化涂层的研究

采用包埋法制备C／C复合材料抗氧化MoSi2／SiC梯度涂层，同时对抗氧化涂层的形成、组织结构以及抗氧化性能与渗料的关系和抗氧化机理进行了研究。结果表明：采用包埋法制备的C／C复合材料抗氧化MoSi2／SiC梯度涂层致密，但有少量裂纹，涂层有良好的抗氧化效果。当硅与SiC保持一定的比例，渗料中MoSi2的含量为50％时，涂层具有最好的抗氧化效果；当MoSi2与SiC保持一定的比例，渗料中硅的含量为20％时，涂层具有最好的抗氧化效果。     

纤维类型和涂层对纤维增强MoSi2复合材料弯曲性能的影响

以短切碳纤维(Cf)和碳化硅纤维(SiCf)为增强相,并用化学气相渗透法对部分纤维进行炭涂层处理,采用热压法制备了4种纤维增强MoSi2基复合材料(SiCf-MoSi2、SiCf/C-MoSi2、Cf-MoSi2和Cf/C-MoSi2),研究了纤维类型及表面炭涂层对MoSi2基复合材料弯曲性能的影响.结果表明纤维的加入明显提高了MoSi2的抗弯强度,加入5%SiCf和5%Cf的复合材料的强度比纯MoSi2分别提高了9.0%和22.8%,Cf增强作用明显优于SiCf;纤维类型相同时,具有炭涂层的纤维增强效果更显著,5%Cf/C-MoSi2复合材料的强度最高,达到了364.7MPa,比纯MoSi2的强度提高了30%;扫描电镜分析表明,无炭涂层的SiCf与MoSi2基体间存在着明显的裂缝,炭涂层改变了纤维与基体的界面结合;有涂层纤维的断裂机制为首先脱粘然后拔出.     

HPT制备高含量SiC颗粒增强Al基复合材料的性能和致密化行为

采用高压扭转法制备了SiCP/Al基复合材料,分析了不同SiC体积分数复合材料的显微组织、硬度、相对密度及SiC颗粒分布的变化情况,并探讨了SiCP/Al基复合材料在高压扭转变形过程中的致密化机理。结果表明:随着SiC体积分数的增加,复合材料的相对密度不断减小,硬度和SiC颗粒的分布均匀程度均先增大后减小,且硬度沿试样径向呈递增趋势。同时,随着SiC体积分数的增大,SiC颗粒破碎和团聚现象也更为严重。