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陶瓷学报2024年第02期:原位自生SiC晶须对原料预氧化SiC耐磨材料显微结构和性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭会师;赵志强;李文凤;高朝阳;贾晓东;刘应凡;陈凤华;桂阳海;

单位:郑州轻工业大学材料与化学工程学院;河南工业大学材料科学与工程学院;

摘要:以Si粉、活性炭、预氧化的SiC颗粒为原料,于埋炭条件下经1500℃保温3h烧制后,制备出了原位自生SiC晶须复合SiC耐磨材料,并研究了SiC晶须对原料预氧化SiC耐磨材料性能的影响,并分析了这些性能和显微结构间的关系。结果表明,原位自生SiC晶须可提高SiC耐磨材料的致密度和力学性能,并在Si粉和活性炭共同添加量为12 wt.%时改善效果较佳,对应试样的抗冲击强度和硬度分别为29.91 kJ·m~(-2)和98 (HRB),磨耗比为4.49。这是因为原位自生的SiC晶须充填在SiC颗粒间的孔隙中,形成了均匀的网络结构,且其伴生的SiO_2和SiC原料预氧化的产物SiO_2,均可与α-Al_2O_3添加剂反应生成莫来石,增强了晶须与基体间的结合力。当SiC耐磨材料受到外力作用时,这些与基体结合较好的SiC晶须,可通过拔出、裂纹的偏转和桥联等途径改善SiC耐磨材料的力学性能。

关键词:SiC晶须;;预氧化;;原位自生;;SiC耐磨材料;;力学性能;;显微结构

基金资助:国家自然科学基金(51802290);; 河南省重点科技攻关项目(232102231046,232102231051,232102240070,222102240058);; 河南工业大学青年骨干教师培育计划项目(21421211)