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AL_2O_3-SiC复合材料结构与性能的研究

李改叶  
【摘要】:冶炼新技术的发展对耐火材料提出了更高的要求。刚玉和碳化硅复合材料是一种应用前景广阔的材料。本论文研究Si、Al添加剂对Al_2O_3-SiC材料结构与性能的影响。研究结果表明:添加Si、Al后,Al_2O_3-SiC材料的性能显著提高,塑性结合相在试样中发挥着很大的作用。具体研究工作包括四个部分: 第一,利用传统耐火材料的制备方法,借助扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射等手段,研究了不加添加剂时Al_2O_3-SiC材料的显微结构和物相组成。研究结果表明:1400℃热处理后试样内部存在陶瓷结合相,SiC均匀地填充在刚玉骨架中。且当SiC含量为8~12%时,结构致密。 第二,在第一部分研究的基础上,研究添加剂Si对Al_2O_3-SiC材料的力学性能、显微结构和物相组成的影响,并对材料的抗氧化性能进行了详细的探讨。研究结果表明:Si对Al_2O_3-SiC材料的显气孔率的降低,强度的提高和抗氧化性能的改善非常有利。1400℃热处理后,试样中有Si存在。 第三,研究添加剂Al对Al_2O_3-SiC材料的力学性能、显微结构和物相组成的影响。研究结果表明:添加剂Al能显著改善Al_2O_3-SiC材料的性能。且当Al加入量为18%时,效果最好。 第四,研究Si、Al共同加入对Al_2O_3-SiC材料的力学性能、显微结构和物相组成的影响。研究结果表明:加入Si、Al两种添加剂的Al_2O_3-SiC材料的性能比只加一种添加剂的Al_2O_3-SiC材料的性能好。当Al含量为10%,Si含量为1%时,效果最佳。


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