ZrB2-SiC-C復合陶瓷的制備及其性能研究.pdf

1、ZrB2-SiC/C層狀陶瓷在保持高的抗熱震性能、斷裂韌性和抗損傷能力的同時，仍然具有較高的強度，因此在航空飛行器、高溫防護等方面有廣闊的應用前景。然而，固有的脆性限制了其作為可靠性部件的設計和應用。石墨材料具有自潤滑性、化學穩(wěn)定性、高導熱性、低膨脹性、耐腐蝕性、耐高溫等特性，這些特性是航天發(fā)動機密封材料和航空高溫材料所不可或缺的。將這兩種材料的優(yōu)良性質(zhì)相結(jié)合制備出的ZrB2-SiC/C層狀復合陶瓷材料是一種新型的兼具結(jié)構(gòu)性和功能性的材

2、料，此種材料對于超高溫復合陶瓷材料領域的進步與發(fā)展具有重要意義。
　　本實驗采用熱壓燒結(jié)的方法制備ZrB2-SiC/C層狀陶瓷復合材料。調(diào)節(jié)ZrB2和SiC粉料的不同配比（三組配比），制備出了不同的基體層流延基片。研究了不同燒結(jié)溫度和燒結(jié)壓力對ZrB2-SiC/C層狀陶瓷復合材料的斷裂韌性、彎曲強度、抗氧化性、硬度的影響規(guī)律。實驗數(shù)據(jù)表明，當SiC含量為20vol％，SiC粒徑尺寸為0.5μm，燒結(jié)溫度為1850℃，保溫時間為30

3、min，燒結(jié)壓力為30MPa時，可以制得力學性能指標優(yōu)良的ZrB2-SiC/C層狀復合陶瓷材料。
　　在制備ZrB2-SiC基體層流延基片時，分析了SiC含量、溫度變化、粘結(jié)劑、塑化劑、固相含量與流延漿料粘度之間的關系。實驗結(jié)果表明：當SiC含量為20wt%，流延溫度控制在30℃左右，粘結(jié)劑含量為小于10%，塑化劑與粘結(jié)劑的比值 R在0.8-1之間，固相含量小于50%時，ZrB2-SiC漿料粘度達到合適值，并制得固相含量約為45v