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多相模糊界面陶瓷基复合材料的制备与特性研究

成守权  
【摘要】: 研究了三种铝合金原位氧化生长用引发剂ZnO、MgO、SiO_2的影响作用及生长机制。在此基础上,发展了一种采用注浆成型法制备SiC/Ni预制体,通过Al-5Zn-10Si合金在高温下渗透氧化法制备Al_2O_3/SiC/Ni/Al-Si合金多相陶瓷基复合材料的新技术。采用XRD、SEM和光学显微镜以及能谱分析法,研究分析了Al_2O_3/SiC/Ni/Al-Si合金多相陶瓷基复合材料的相组成及其界面特征。 研究发现:Al-5Zn-10Si合金原位氧化生长是合金熔体通过氧化体中的微观通道传输到氧化生长体前沿继续氧化,并以胞状形式向前生长。在合金熔体表面所加的ZnO、MgO、SiO_2引发剂可缩短Al-5Zn-10Si合金氧化生长的孕育期,并有助于保持合金熔体与氧化生长体界面处微观通道的均布与畅通,从而有助于氧化生长体的均衡生长,并提高氧化生长体的致密性。 所制得的Al_2O_3/SiC/Ni/Al-Si合金多相陶瓷基复合材料的主晶相为Al_2O_3与SiC,相间存在Al(Si)复合氧化物、NiAl_2O_4及Ni与Al—Si合金相。各相界面处成分呈连续过渡变化趋势,构筑了具有模糊界面特征的多相复合体。 通过对Al_2O_3/SiC/Ni/Al-Si合金和Al_2O_3/Al两类复合材料进行热震实验,发现Al_2O_3/SiC/Ni/Al-Si合金复合材料的抗热震性能明显优于Al_2O_3/Al复合材料。表现出了 西安理工大学硕士学位论文 这种模糊界面对提高材料热震性的有利影响作用。


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