sps反应烧结碳化硼陶瓷

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要论文采用放电等离子烧结(SPS)技术，通过硼粉和碳粉的反应烧结制备了碳化硼陶瓷材料，重点研究了不同SPS烧结温度对碳化硼陶瓷的致密度、物相和显微结构等的影响。当烧结温度为17∞℃时，材料的相对密度为90％；烧结温度提高到1900℃时，致密度可达95％，均低于传统烧结方法达到相同致密度时的烧结温度。反应烧结所得的碳化硼陶瓷材料具有晶粒细小的显微结构，透射电镜观察发现晶粒中有明暗条纹，分析认为这些条纹是晶粒中存在一些层错、孪晶等面缺陷所引起的。经过系列制各实验，得到了反应烧结碳化硼陶瓷的化学成分偏离的经验曲线，利用该曲线通过改

2、变原料中的硼／碳配比，可有效控审l烧结体中的化学组成．利用x_射线衍射(Ⅺ①)和光电子能谱分析(XPS)分析了原料组成对反应烧结碳化硼陶瓷物相以及材料中各原子化学环境的影响。当原料中的硼／碳比提高时，反应烧结碳化硼分子中的碳原子逐渐被硼原子所取代，晶格主链和二十面体上的B．B键的份额有增加，而C．B键和C．C键随之消失，其所占份额下降。通过对x．射线衍射谱图的分析以及Rietveld全谱拟合分析，精确计算了材料的晶格常数，发现反应烧结碳化硼的晶胞结构偏重于B13C2的理论结构。其主要物相为B4C和B13C2。采用多种测试手段对反应烧结碳化硼陶瓷的结构

3、进行了分析和表征，并探讨了其烧结致密化机理，指出反应烧结包括四个过程：反应物之间的混合接触并产生表面效应：化学反应；新物相的生成；晶体成长的结构缺陷的校正．关键词：碳化硼、SPS反应烧结、结构表征、烧结机理武汉理工大学硕士学位论文AbstractInthisstudy,theprocessingofpreparationofB-Cca删cmaterialsbYSparkPlasmaSintering(SPS)techniquewithrawboronandcarbonelementpowderswasinvestigated．Thedensity,c

4、hemiccomponent,mierosaruea鹏,chemicsurroundingsandphasestructureofmaterialshavebeenresearched．Relativedensityupto90％wereachievedwithsinteringat1700。C。95％at1900"C，thesinteringtemperatureofSPSwaslowerthantraditionalprocess．TheboroncarbidefabricatedbySPShasafine-舯inmicrostructure．T

5、hestripesin蛐wel'eobservedbyTEM，thereasonofobservationofthestripesingrainisplescneeofstackingfaults．Withseriesexperiments，theexperienceformulaofcomponentofB-ChasbeenfoundedtOcontrolthecomponentofmaterials．TheeffectofSPSprocessonthephasestnletureofmaterialandchemicsurroundingsoft

6、heatomsⅥ陀feanalyzedviaX-RayDiffraction(XRD)andX-myPhotoelectronSpectroscopyfxps)．n他CatomhasbeentakenplacebyBatomwiththeincreasingoftheB／Cratio．AnlountofB-Behaimhasgotlarge，bothintheicosahedronsandchiefchains．Contrarily,theamountofC-BandC-CchainsWasgettingdisappear．Theanalysisof

7、XRDpatternsandRietveldmethodhavebeentaken,parametersoflatticewascalculatedandphasestructureWasconfirmed．1kB13c2s仇】

8、ctl鹏fittingisbetterthanB4C，andthemainphasesofmaterialareB13C2andB4C．AR凹analysisofspecimensviaseriestestingmethods,thesinm血agmechanismofwasgamed．1f1艳processofboronc

9、arbidereactivetin．ringiscomposedby4parts：Rawdemempowde