A1203-ZrB2-C复合材料的抗氧化性能与抗渣性能研究

B4C-ZrB2-Al复合材料的真空熔渗法制备与性能分析吕鹏;岳新艳;喻亮;茹红强【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(030)011【摘要】通过在B4C-ZrB2多孔预烧体中真空熔渗Al制备了B4C-ZrB2-Al复合材料,研究了该复合材料的物相组成和力学性能.结果表明:ZrB2的生成昔影响B4C-ZrB2-Al复合材料的物相组成;随着ZrB2生成量的增加,复合材料的硬度先增大后降低,抗折强度和断裂韧性先降低后增大;延性Al的渗入是造成材料断裂韧性提高的主要原因.当ZrB2生成量为35%(质量分数)时,复合材料主要由B4C,ZrB2和Al组成,其气孔率、硬度HRA、抗折强度和断裂韧性分别为1.06%,82.2,521.5 MPa和8.6 MPa·m1/2.观察材料断口形貌可见较多的韧窝和金属撕裂棱,表明其断裂行为主要为沿晶和穿晶混合断裂.【总页数】5页(P1590-1593,1597)【作者】吕鹏;岳新艳;喻亮;茹红强【作者单位】东北大学,材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁,沈阳,110004;东北大学,材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁,沈阳,110004;东北大学,材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁,沈阳,110004;东北大学,材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁,沈阳,110004【正文语种】中文【中图分类】TQ174;TF12【相关文献】1.真空压力熔渗与热压烧结制备(SiCp+Al2O3f)/2024Al复合材料的组织与拉伸性能分析 [J], 许慧;赵洋;任淑彬;曲选辉2.熔渗制备B4C-MgSi复合材料的熔渗动力学、微观结构及力学性能 [J], 邹志欢;曾凡浩;刘吉安;李漪;古一;张福勤3.粉末冶金法和金属熔渗法制备金属间化合物/陶瓷复合材料的研究现状和发展趋势及其应用 [J], 江涛;陈阳;成铭;万海荣;王园园4.高压真空断路器用熔渗法CuMoCr触头材料的制备工艺 [J], 陈光明;兰岚;陈名勇5.真空—压力熔渗制备B_4C基金属陶瓷复合材料的研究 [J], 王铁军;熊宁;陈姝;刘国辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

通讯联系人 ： 任富建 ， ， — ｉｒｎｕｉｎ ９ ４ ６ ． ｍ 男 Ｅ ｍａｌｅｆｊ １ ８ ＠１ ３ｃ ： ａ ｏ
维普资讯
中 国 陶 瓷 工 业
２０ ０ ７年 第 ５期
芯会被迅速烧蚀 。碳纤维的发 展方向是 ： 高性能化 ． 通过 设计 更合理的微观结构和更先进的处理工艺来提高性能 ；二是低
部 门 ， 在生物医用方面也得到应用 。但是上述 许多性能只
有在惰性气 氛下才能 保持 ，／ ＣＣ复合材 料 大都用于 高温 氧化 环境 ，而其在较底温度 的氧化 环境下就会发生 氧化 。研究表 明 ，作为高温结构材 料 ，碳在 ３０ ７ ℃的有 氧气氛 中就 开始氧 化， 温度高于 ５ ０ ０ ℃时迅速 氧化 ， 最综 导致 Ｃ Ｃ复合材料 发生 ／ 毁灭性破坏【。因此 ＣＣ复合材料的有效 氧化 防护是其在高 １ 州 ／
Ｃ Ｃ 复 合材 料 高 温抗 氧 化 性 的研 究 进 展 ／
任 富建 刘 红 娟 沈 毅
（ 国地 质 大 学材 料科 学与化 学工程 学院 ， 中 武汉 ：３ ０ ４ ４ ０７ ）
摘 要 Ｃ／ Ｃ复合材料 高温氧化性 限制 了其在 高温领域的 更广泛应 用。结合 国 内外近年关 于 Ｃ／ Ｃ复合材料 高温抗氧化性的研 究报道 。 简要介绍 了 Ｃ／ Ｃ复合材料氧化机理 ， 从内部保护和外部 涂层两个角度 总结 了今 年来抗氧化性 能的研 究结果 ， 并
３１ 碳 纤 维 改 性 ．
目 ＣＣ复合材料 的抗 氧化措施主要 有两类 ： １ 前 ／ （ ）内部 保护 ， ＣＣ复合材料成型前就对碳纤维和碳基体 进行改性 在 ／ 处理 ， 使它们本身具有较强 的抗氧化 能力 ， 添加各种抗氧 以及 化剂来提高 ＣＣ复合材料的高温抗氧化性能 。 ２） 部涂层 ， ／ （ 外 通过在材料表面进行各类涂层防止含氧气体接 触扩散来提高 ＣＣ复合材料的高温抗氧化性能【。 ／ ｌ 作者就近年来这两类措施 ” 提高 ＣＣ复合材料抗氧化性 的研究进行综述 。 ／

ZrB2–ZrO2陶瓷的抗热震和抗氧化性能宋建荣，李俊国，沈强，宋杰光，张联盟(武汉理工大学，材料复合新技术国家重点实验室，武汉 430070)摘要：通过沉淀法制备了纳米ZrO2包覆ZrB2颗粒的ZrB2–ZrO2复合粉体，采用放电等离子烧结技术，在30MPa，1900℃保温10min烧结得到ZrB2–ZrO2复相陶瓷。

研究了ZrO2含量对复相陶瓷抗热震和抗氧化性能的影响。

将ZrB2–ZrO2复相陶瓷在1000℃保温5min，然后急冷进行循环热震评价，对其在1200℃空气环境下进行抗氧化性能的评价。

结果表明：随着ZrO2含量的增加，抗热震性能明显提高，抗氧化性能得到明显改善，氧化质量增加迅速下降。

材料的氧化过程分为2个阶段：第一阶段形成氧化层，氧化质量增加明显；第二阶段由于氧化层的存在，氧化质量增加速率减缓。

ZrB2–ZrO2复相陶瓷的表面氧化层较纯ZrB2陶瓷表面氧化层致密且结合强度大。

关键词：硼化锆；氧化锆；包覆；放电等离子烧结；抗热震；抗氧化中图分类号：TQ174 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2008)05–0663–05THERMAL SHOCK AND OXIDATION RESISTANCES OF ZrB2–ZrO2 CERAMICSSONG Jianrong，LI Junguo，SHEN Qiang，SONG Jieguang，ZHANG Lianmeng(State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing,Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China)Abstract: A ZrB2–ZrO2 composite powder was prepared by deposition ZrO2 method on a ZrB2 particle surface, and then ZrB2–ZrO2 ceramic material was prepared by spark plasma sintering at 1900, 30℃MPa for 10min. The thermal shock and oxidation resistance properties of ZrB2–ZrO2 ceramics were investigated. The thermal shock property of ZrB2–ZrO2 ceramics was determined by a circu-lation method of heating at 1000 for 5℃min and cooling to room temperature in air. The oxidation resistance property of ZrB2–ZrO2 ceramic was determined by measuring the mass increase after heat treatment in air at 1200 for 10℃min per cycle. The results show that the thermal shock and oxidation resistance properties of ZrB2–ZrO2 composite ceramics were better than those of pure ZrB2 ceramics. During the oxidation process of this material, first the oxidation layer is formed, and then it can diminish further oxidation. The oxidation layer on the surface of ZrB2–ZrO2 composite ceramics is more densification and has larger binding strength than that of pure ZrB2 ceramics.Key words: zirconium boride; zirconia; coating; spark plasma sintering; thermal shock; oxidation resistanceZrB2材料是目前新材料领域重点研究和开发的一种新型高温结构材料，由于具有熔点高、硬度高、导电性好等优点而成为理想的航空航天(飞机鼻锥帽和机翼前缘的热防护系统等)及其它工业领域的高温材料。

碳-碳复合材料ZrSiO4-SiC复合抗氧化涂层的制备与性能研究碳/碳复合材料ZrSiO4/SiC复合抗氧化涂层的制备与性能研究摘要：本研究力图通过探索一种新型复合抗氧化涂层材料，提高碳/碳复合材料的抗氧化性能。

通过热处理法制备了一种碳/碳复合材料ZrSiO4/SiC复合抗氧化涂层，并对其微观结构、力学性能和抗氧化性能进行了详细的研究。

结果表明，ZrSiO4/SiC复合抗氧化涂层在高温环境下具有较好的抗氧化性能，主要原因是涂层能够有效地抑制长时间高温下的氧化反应。

关键词：碳/碳复合材料；抗氧化涂层；制备；性能研究一、引言碳/碳复合材料具有良好的耐高温、高强度和低密度等优良性能，在航天、航空和汽车等领域得到广泛应用。

然而，在高温环境下，碳/碳复合材料容易受到氧化的影响，从而导致材料性能的下降和寿命的缩短。

为了提高碳/碳复合材料的抗氧化性能，研究人员一直在探索各种抗氧化涂层材料。

二、实验材料和方法1. 实验材料本实验采用碳/碳复合材料片作为基材，ZrSiO4和SiC作为涂层材料。

碳/碳复合材料片由某公司提供，ZrSiO4和SiC粉体通过溶胶-凝胶法制备。

2. 实验方法首先，将碳/碳复合材料片进行表面处理，去除杂质和表面氧化物，提高涂层附着力。

然后，将ZrSiO4和SiC粉末按照一定的配比混合，并加入适量的有机溶剂，得到混合胶体。

接下来，将混合胶体涂布在碳/碳复合材料片上，并进行干燥。

最后，将涂层材料进行热处理，得到ZrSiO4/SiC复合抗氧化涂层。

三、结果与讨论1. 微观结构通过扫描电子显微镜（SEM）观察涂层表面形貌，结果显示涂层均匀、致密且无明显裂纹和孔隙。

通过透射电子显微镜（TEM）观察涂层的内部结构，发现ZrSiO4和SiC两相均匀分布，且细晶颗粒的尺寸在50-100 nm之间。

2. 力学性能通过压缩试验测定涂层材料的力学性能，结果显示涂层的压缩强度为50 MPa，表明涂层具有较好的强度和韧性。