纳米TiNSiCw增强碳化硅陶瓷的制备.pdf

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2、hongMingqiang(ZhejiangUniversity_ofTechnology)．——ExammingCommitteeChairperson：P!Q鱼墨墨Q!Qii咀鱼丛Q鱼Q坠g(圣h自i坌坠g堕niY曼!由!Y】ExammingCommitteeMembers：△墨殴堡i煎曼P投鱼墨墨Q!Q鱼Q堡ing丕i曼【圣h自i垫g堕塾iY曼骚i垃)△墨墨Q璺i丛曼￡rQ鱼墨墨盟Li旦Qng曼b星ng(Zh自i垫g堕礁iY星r墨i鲤)△墨煦区丛星￡煦鱼墨殴￡)纽gH堑g血塑g(Zh呈Ⅱ盟g卫n

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4、贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：警i孳屹签字日期：矽11年≥月If日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解．逝婆盘鲎有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝’江盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：肆淹，·汔签字日期：劲11年>月lf日导师签名：签字日期：摘要摘要本

5、文在回顾了碳化硅陶瓷及纳米复合陶瓷的研究现状的基础上，设计了以纳米SiC为基体相、纳米TiN、SiC晶须为增强相的纳米复合碳化硅陶瓷体系，研究了纳米SiC、SiC晶须和在TiN水介质中的分散行为，确定了其稳定分散条件；结合溶胶．凝胶法引入烧结助剂YAG溶胶，制备水基纳米复合料浆，并借助喷雾造粒得到了流动性和成型性优越的SiC纳米复合粉体；采用二步成型及无压液相烧结技术制备了SiC纳米复合陶瓷，分析了陶瓷烧结特性、力学性能、物相组成及显微结构，探讨了纳米TiN和SiC晶须的强化增韧机理。主要研究内容及结

6、论如下：(1)纳米SiC、SiC晶须和TiN在水中的分散行为随着pH值的增大，纳米SiC、SiC晶须和TiN的表面带正电荷转为负电荷。纳米SiC在pH=3．7范围内具有较好分散性。纳米SiC晶须在整个pH值范围内分散稳定性都很差。阳离子分散剂TMAH对纳米TiN可以起到很好的分散效果，但是对纳米SiC、SiC晶须均起不到提高作用。非离子型分散剂PEG2000对纳米SiC晶须有一定的分散效果，但是对纳米SiC粉体不起作用。阴离子型分散剂六偏磷酸钠可以使这三种粉体达到很好的分散效果。综合而言，六偏磷酸钠加

7、入量为0．4mg／ml时能使三种粉体分散状态达到最优，该状态下SiC晶须表面的Zeta电位绝对值从4my提高到55mv以上，三种粉体24h后的相对沉降高度均达到92％以上。(2)纳米SiC复合料浆及喷雾造粒粉特性采用溶胶．凝胶法引入烧结助剂YAG，结合纳米复合粒子的分散改性，制备出稳定的纳米SiC复合料浆，复合料浆显示剪切变稀的特性；随着固含量的增大，纳米复合料浆的粘度和剪切应力呈现增大趋势；分散性能得到改善。固含量为20％的料浆粘度和剪切应力值都较小，分散性能较好，适用于喷雾干燥。经喷雾造粒后，造粒

8、粉的松装密度相对初始粉体提高了65％．120％，休止角介于27．320之间，相比喷雾造粒前降低了10．150，粉体的流动性能明显提高。二步成型后，素坯相对密度介于55％．59％之间，是较为理想的SiC素坯密度。(3)SiC纳米复合陶瓷的制备随着烧结温度的升高，纳米复合陶瓷的烧结致密度呈现先升高后降低的趋势，抗折强度、硬度和断裂韧性等力学性能均先增大后减小；在1750。C的烧结温度下，试样获得最佳的烧结性能和力学强度。纳米增强相组成不同，其影响也不相同，在