SiC-NiAl-TiAl-Ti系复合材料的烧结及其梯度材料设计与制备开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

SiC陶瓷是一种广泛应用的高温结构陶瓷,不仅具有优良的常温力学性能,如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数,而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的。其高温强度可一直维持到1600℃,是陶瓷材料中高温强度最好的材料,抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的直到1750℃才强烈氧化。NiAl金属间化合物是一种新型的高温结构材料,由于其高熔点(1638℃),低密度(5.95 g /cm3),良好的导热性和优异的抗氧化性,但是,高温强度差并且在室温(RT)下严重缺乏断裂韧性和延展性使其商业应用受到妨碍。SiC和NiAl的热膨胀系数差别很大,本文提出添加烧结添加剂Mg2Si在1350℃、氩气、压力40 Mpa的条件下采用放电等离子烧结技术烧结不同SiC/NiAl配比的材料。通过改变烧结添加剂Mg2Si的含量,研究添加剂含量对致密化的影响。

关于NiAl力学性能的提高,研究者们进行了很多研究。Mukasyan和White[12]提出,钛合金部件与Ni、Al多层(NiAl相)反应产物在通过诸如电阻加热之类的附加动作在接合区域显着升高温度之后可以直接连接。Simoes[13]等人使用Ni/Al多层膜在室温下以间接方式连接钛合金。Jerzy Morgiela, Krzysztof Marsb[14]等人使用Ni/Al多层代替粉末作为填料材料可以有效连接Ti6Al4V部件。
熔体浸渗法中,一般需要预先制备梯度陶瓷预制体,然后合金熔体在外界压力或毛细作用力下渗入陶瓷预制体中得到梯度复合材料,因此该方法又被称为“Skeleton"法。

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