一、SiC及其复相陶瓷高温自润滑特性的研究（论文文献综述）
江涛,韩慢慢,付甲[1]（2021）在《可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势以及应用现状分析》文中研究表明先进陶瓷材料具有较高的力学性能,以及较高的抗高温氧化性能等。但是先进陶瓷材料由于硬度较高、可加工性能较差,导致陶瓷材料的机械加工成本较高,所以限制了陶瓷材料的广泛应用。为了改善和提高陶瓷材料的可加工性能,向陶瓷基体中加入六方氮化硼形成可加工氮化硼系复相陶瓷。可加工氮化硼系复相陶瓷具有较高的力学性能和优良的可加工性能,氮化硼系复相陶瓷可以进行机械加工。目前研究和开发的可加工氮化硼系复相陶瓷主要包括:Al2O3/BN复相陶瓷,ZrO2/BN复相陶瓷,SiC/BN复相陶瓷,Si3N4/BN复相陶瓷,AlN/BN复相陶瓷等。目前可加工氮化硼系复相陶瓷的研究主要集中在氮化硼系复相陶瓷的制备工艺,力学性能,可加工性能,抗热震性能,抗高温氧化性能等。本文主要叙述可加工氮化硼系复相陶瓷的制备工艺,力学性能和可加工性能,抗热震性能,抗高温氧化性能等。并叙述可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势,并对可加工氮化硼系复相陶瓷的未来发展趋势进行分析和预测。
李鑫海[2]（2021）在《Ti3SiC2-SiC复合材料的制备及性能的研究》文中提出Ti3SiC2是一种新型陶瓷材料,兼有金属和陶瓷的许多优异性能,具有较高的耐高温强度,良好的抗高温氧化性能,较高的导热和导电性能,硬度低,易于加工等优点,在很多方面具有着广阔的应用前景,有望成为最有发展前途的新型陶瓷材料之一。将Ti3SiC2与SiC复合,制备Ti3SiC2-SiC复合材料以其提高材料强韧性和可塑性,并获得综合性能较好的Ti3SiC2-SiC复相陶瓷。本实验通过无压烧结法制备高纯度Ti3SiC2-SiC复合材料。本实验采用无压烧结方法,以Si粉、TiC粉、Al粉末为原材料,制备Ti3SiC2/SiC复合材料。采用X射线衍射分析法、矢量网络分析仪、扫描电子显微镜、微控电子万能试验机等检测手段和方法,对所制得的Ti3SiC2/SiC复合材料的微观结构与力学性能进行了分析与研究,主要研究内容如下:（1）以原料摩尔配比TiC:Si:Al=3:2:0.2,在氩气气氛中,1400℃、1500℃、1600℃的温度下,所合成的复合材料以TiC为主晶相,并含有少量的Ti3SiC2相和SiC相,表明Ti3SiC2和SiC相能在此固态置换原位反应中生成,从XRD衍射图中可观察到:随着温度的升高,高温促使生成物中的Ti3SiC2迅速分解,从而形成TiC（固体）,同时Si从复合材料中挥发。该复合材料气孔率较高,具有松散的微观结构。其中在1400℃可得到相对密度为44.32%的复合材料。其断裂韧性与抗弯强度分别达到1.78 MPa·m1/2和145.62 MPa。Ti3SiC2/SiC试样的介电性能与Ti3SiC2含量有关,随着复合材料中Ti3SiC2含量的增多,复介电常数的实部与虚部均表现出升高的趋势。（2）以原料摩尔配比TiC:Si:Al=3:2:1=3:2:0.2/0.5/1/2/3,在氩气气氛中,1400℃的温度下,所合成的复合材料随着烧结助剂Al含量的增加,Ti3SiC2和SiC逐渐成为Ti3SiC2/SiC复合材料的主要相;当原料摩尔配比为TiC:Si:Al=3:2:1时,复合材料主要相为Ti3SiC2,第二相为SiC,X射线衍射仪未检测到TiC的衍射峰,表明复合材料中基本消除TiC。结果表明,Al的适量加入能促进Ti3SiC2和SiC的大量生成,气孔率降低,材料组织的致密度升高。随着材料致密性的提高,其断裂韧性与抗弯强度得到进一步增强,分别达到2.21 MPa·m1/2和192.56 MPa,Ti3SiC2/SiC样品的复介电常数随Ti3SiC2含量的增多而逐渐升高。（3）以原料摩尔配比TiC:Si:Al=3:2:1=3:1.8/2.0/2.2/2.4/2.6:1,在氩气气氛中,1400℃的温度下,所合成的复合材料随着Si含量的增加,在TiC:Si:Al=3:2.2:1时,X射线衍射检测到复合材料中Ti3SiC2衍射峰最强,主要相为Ti3SiC2,第二相为SiC;通过扫描电镜观察到,Ti3SiC2为片层状,SiC为颗粒状,平均晶粒尺寸在1μm左右的SiC分散在平均晶粒尺寸约为5μm的Ti3SiC2矩阵中,原位合成制备出大量具有良好塑韧性的Ti3SiC2,材料致密度进一步提高,相对密度达到67.75%,其断裂韧性和抗弯强度分别为2.59 MPa·m1/2和230.35 MPa,Ti3SiC2/SiC的复介电常数最高,样品的介电性能最佳。
郑嘉棋[3]（2021）在《高导电碳化硅基复相陶瓷的制备及其性能研究》文中研究说明碳化硅（SiC）陶瓷具有耐高温、高硬度、抗氧化和化学腐蚀性能优异、耐磨损、抗热震等特点,是一种重要的结构材料。另外,SiC陶瓷还拥有与Si相近的热膨胀系数、较高的热导率、更高的临界击穿电压、负电阻温度系数等优势,使其广泛应用于高频、高温、高压环境下服役的半导元器件中。然而SiC存在较大的禁带宽度,且受制于陶瓷晶界处较高的肖特基势垒的影响,其半导甚至绝缘的电学特性不能满足诸多高导电领域的使用要求。如要实现精确且形状复杂的SiC电火花加工效果,其电阻率需降至100（?）·cm以下;对于面向红外光源领域的SiC辐射元件,低于1（?）·cm的电阻率且线性的伏安特性才能保证红外辐射的快速响应与准确控制。因此,开发具有较高电导率且仍能维持良好力学性能和红外发射性能的SiC陶瓷材料有助于扩展其在红外光源、电火花加工等领域的应用需求,进一步探索SiC陶瓷的导电机理也对拓展其潜在工业应用范围具有重要的指导意义。本论文以SiC陶瓷晶粒和晶界特性优化作为出发点,通过材料组分设计制备了具有低电阻率和线性电学特征的液相烧结SiC基复相陶瓷,系统地研究了“组成-结构-性能”的相互关系,深入探究了导电机理,并对力学和红外发射性能进行了考核和分析;另外依托有机物前驱体转化陶瓷制备路径,结合闪烧这一场辅助烧结手段,采用全新的闪裂解法制备了基于Si OC的SiC-TiC纳米复相陶瓷,通过调控制备工艺与组分设计以优化其电学性能和热稳定性,为前驱体转化SiC陶瓷结构和性能剪裁等方面提供了新思路。具体研究成果如下:（1）鉴于二硅化钼（MoSi2）的高导电性、出色抗氧化性和与SiC相近的弹性模量等优点,将其作为导电相引入常压烧结SiC陶瓷来构建具有渗流特性SiC基复相陶瓷。研究发现,调控MoSi2含量可有效降低常压烧结SiC陶瓷的电阻率并实现渗流特性。随着MoSi2含量增加,晶界处的肖特基势垒逐渐降低,晶界电阻逐渐下降,伏安曲线非线性相应弱化,体电阻逐渐降低;当MoSi2含量超过10wt%时晶界电学响应消失,材料总电阻急剧下降,表明渗流通道的形成。经渗流模型获得的渗流阈值远低于传统理论值（16%）,原因是外加电场作用下发生的晶界电击穿。含10 wt%MoSi2陶瓷的室温体电阻为～60（?）·cm,弯曲强度为～500MPa。此外,通过改变烧结温度可调控SiC-15 wt%MoSi2的显微结构,进而优化其导电性能和红外发射性能。当烧结温度提高至1800°C时,体电阻率因气孔的排出而下降。继续提高烧结温度至2000°C时,晶界处含Y非晶层逐渐变薄直至消失,同时SiC晶粒长大,使得晶界电阻迅速下降,室温电阻率最低可至7.2（?）·cm。提高烧结温度引发的晶界数量减小和Mo4.8Si3C0.6的生成也使红外发射性能获得提升。2000°C烧结后的陶瓷在700°C下分别拥有5.4×10-4（?）·cm和0.851的电阻率和红外发射率,接近红外光源元件的使用要求。（2）为进一步优化SiC-MoSi2复相陶瓷的导电性能,以Y（NO3）3·6H2O作为烧结助剂和N源增强剂,在1900°C下N2气氛中热压烧结制备出经晶粒N掺杂的SiC-MoSi2复相陶瓷材料。Y（NO3）3·6H2O在低温下熔化,改善了其在SiC和MoSi2粉体颗粒间的分散性,促进陶瓷的致密化程度;同时Y（NO3）3·6H2O在升温时逐渐释放N元素并混合于N2气氛中,通过液相烧结过程扩散进入体系内部,使陶瓷N含量由采用Y2O3时的0.70±0.03 wt%增加至1.22±0.06 wt%。适当提高Y（NO3）3·6H2O添加量可推动N取代SiC晶格中C位置,产生施主杂质能级,提升载流子浓度,增强晶粒电导;而N掺杂造成的晶格小幅畸变亦可增强晶格振动吸收,进而提高红外发射率。添加16.9 wt%Y（NO3）3·6H2O的样品拥有最低的室温电阻率（0.791（?）·cm）和红外发射率（0.667）。此外,将保温时间增加至4小时可进一步降低室温电阻率至8.69×10-2（?）·cm,但红外发射率因相对密度的持续上升而出现下降趋势。（3）将裂解过程和闪烧技术相结合,首次采用闪裂解法制备出聚硅氧烷（PSO）前驱体转化SiC-TiC纳米复相陶瓷材料。对经钛酸四异丙酯（TTIP）改性的PSO交联产物在800°C下进行预裂解可获得非晶且电绝缘的Si Ti OC陶瓷。后续对样品施加一恒定电场可促进自由碳相的成核,并产生焦耳热使体系内部温度达到～1400°C。Si Ti OC网络在高温下相分离出β-SiC、Ti O2、Si O2,后两者与自由碳发生碳热还原反应进而生成更多β-SiC和TiC纳米晶粒。提升外加初始电场至80 V·mm-1可大幅促进基体的相分离和碳热还原进程。增加TTIP添加量可提高TiC与β-SiC的相对含量,进而使纳米复相陶瓷表现出明显的导电渗流行为。根据直流电导变化趋势和交流阻抗分析,闪裂解所获陶瓷的电导遵循非晶半导体传导机制。得益于原位生成的TiC纳米晶粒和通过碳热还原消耗的非晶自由碳,材料在氧化气氛中的高温稳定性获得显着提升。Ti:Si摩尔比为0.20的纳米复相陶瓷在1000°C下拥有最高的电导率（0.696 S/cm）和最小的质量变化（～2%）。
陈照强[4]（2016）在《核—壳包覆自润滑陶瓷刀具研制及其切削性能研究》文中指出本文面向干切削加工刀具应用领域,提出将颗粒表面包覆改性的材料设计思想引入自润滑陶瓷刀具设计领域,设计制备了既具有自润滑能力又具有较好力学性能的核-壳包覆自润滑陶瓷刀具,实现了刀具材料力学性能与润滑性的统一。应用非均匀成核理论,研究了核-壳型CaF2@Al（OH）3包覆微粒的形成机理,分析了Al（OH）3晶体在CaF2颗粒表面稳定成核和生长的机理和条件；确定了过饱和度AC为Al（OH）3的析晶推动力,AC越大越有利于CaF2@Al（OH）3包覆微粒的形成和生长。使用Material Studio软件模拟了CaF2@Al（OH）3包覆微粒的形成过程,模拟结果显示A1（OH）3分子能够在CaF2颗粒表面稳定成核,与试验结果吻合。采用非均匀成核法制备了CaF2@Al203核-壳包覆微粒,采用XRD、IR光谱、SEM、TEM等测试方法,对最优条件下制备的核-壳包覆微粒进行了表征和分析,确定了包覆微粒的结构和形貌。试验研究了工艺参数对CaF2@Al（OH）3包覆微粒形态和包覆率的影响,确定了最优工艺参数为pH值为7.5,A13+浓度为0.15 mol/L,温度T为75℃,氨水滴定速度为3mL/min,此时包覆微粒的包覆率最高,包覆效果最好。分别以Al2O3/TiC和Al2O3/Ti（C,N）为基体,制备了不同CaF2@Al203含量的核-壳包覆自润滑陶瓷刀具材料。当CaF2@Al203含量为10 vo1.%时,Al2O3/TiC/CaF2@Al203刀具材料综合力学性能最好,其抗弯强度为662 MPa,断裂韧性为6.34 MPa.m1/2,硬度为16.86 GPa。与添加相应含量CaF2的刀具材料相比,其性能分别提高19.06%,36.93%和12.25%。当CaF2@Al203含量为10 vo1.%时,Al2O3/Ti（C,N）/CaF2@Al2O3刀具材料综合力学性能最好,其抗弯强度为680MPa,断裂韧性为6.50 MPa-m1/2,硬度为17.29 GPa,。与相应含量添加CaF2的刀具材料相比,以上性能分别提高12.21%,29.48%,14.50%。材料表面和断口显微结构分析表明,CaF2@Al203核-壳结构是刀具材料力学性能改善的主要原因。添加CaF2@Al203的核-壳包覆自润滑陶瓷刀具材料的增强机理为CaF2@Al203核-壳结构在烧结过程中能够防止CaF2熔融后扩散,增强刀具材料的致密化程度：能够诱发穿晶断裂,抑制Al2O3晶粒长大,阻止裂纹扩展,起到细化晶粒的作用,使刀具材料的力学性能和润滑性能得到统一。研究了CaF2@Al2O3含量对AT-C@X系列和ATCN-C@X系列刀具材料摩擦磨损特性的影响。试验表明,刀具材料的摩擦系数随CaF2@Al2O3含量增加而减小,磨损率随CaF2@Al2O3含量的增加先减小后增大。研究了试验条件对AT-C@X系列和ATCN-C@X系列刀具材料摩擦磨损特性的影响。试验表明,刀具材料的摩擦系数随载荷的增大而降低,磨损率随载荷的增大而升高；摩擦系数和磨损率均随滑动速度的增大而下降。相同试验条件下,添加CaF2@Al2O3的刀具材料的减摩性能与对应只添加CaF2的自润滑陶瓷刀具材料相当,耐磨性能高于相应只添加CaF2的自润滑陶瓷刀具材料。研究了CaF2@Al2O3含量对AT-C@X系列和ATCN-C@X系列刀具切削40Cr淬火钢的切削性能的影响。研究表明,在刀具中添加CaF2@Al2O3具有良好的减摩效果,可以降低切削力和切削温度,改善加工工件的表面粗糙度,但由于硬度降低,刀具后刀面磨损量略大。添加CaF2@Al2O3的AT-C@X系列刀具的后刀面磨损量分别随切削速度、背吃刀量和进给量的增加而明显增加,而加工工件的表面粗糙度分别随切削速度、背吃刀量和进给量的增加而缓慢升高,说明AT-C@X系列刀具具有良好的切削性能。AT-C@10刀具的前刀面磨损包括微崩刃、月牙洼磨损以及粘结磨损,后刀面磨损包括粘着磨损、磨粒和边界磨损；ATCN-C@10刀具的前刀面也存在轻微的月牙洼磨损和粘结磨损,后刀面为磨粒磨损、粘着磨损和边界磨损。AT-C@10刀具的切屑呈连续带状,ATCN-C@10刀具加工的切屑为带状和锯齿状。ATCN-C@10刀具加工的切屑的氧化明显高于AT-C@10刀具。
刘国玺,李克智,张丛[5]（2015）在《TiB2基复相陶瓷研究进展》文中指出与单相TiB2陶瓷相比,TiB2基复相陶瓷具有更加优良的物理、化学性能,是一种极具应用前景的高温结构陶瓷,在切削刀具、耐磨部件、高温结构件、核反应堆的保护外壳以及电弧反应的阴极材料等方面都具有重要的应用价值,受到国内外研究人员的普遍关注。介绍了近年来各种TiB2基复相陶瓷的研究进展,重点介绍了TiB2与TiC、SiC和B4C等几种材料构成的TiB2基复相陶瓷的研究情况和水平,并对TiB2基复相陶瓷的制备工艺进行了评述,指出了无压烧结工艺制备TiB2基复相陶瓷的优势。最后,提出了TiB2基复相陶瓷在今后研究中亟待解决的几个问题。相信,随着粉体制备技术、复合工艺水平以及烧结技术的不断进步,未来TiB2基复相陶瓷的应用会越来越广。
朱德贵[6]（2014）在《热等静压原位合成Ti3SiC2/SiC复相陶瓷的组织与性能研究》文中研究表明本论文以SiC、TiH2和石墨粉末为原料,采用热等静压原位合成工艺,成功制备了有望应用于高温结构件的高SiC含量的致密Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷。运用扫描电子显微分析、X射线衍射分析、热重分析、光学显微镜高温原位动态观察对高温抗氧化性能和氧化机理进行了系统研究。并对Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷的致密化机理、微观组织、常温和高温力学性能,进行了较为系统的研究,获得了以下主要结论：1.采用热等静压原位合成工艺,以SiC、TiH2和石墨粉末为原料,在1500～1600℃×100MPax2-4h工艺条件下,可以制备相对密度98%以上的Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷（SiC的体积分数达到70%,摩尔数m可达8）；Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷由Ti3SiC2、SiC和少量的TiC组成,组织细小、均匀；Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷具有较为优良的导电性,SiC含量小于67vo1.%时,致密的Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷电阻率低于150μΩ·cm,可以用电火花切割加工。2.研究了SiC含量和粉末粒度以及热等静压工艺对复相陶瓷致密度的影响作用。用刚球堆积模型合理解释了Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷的致密化过程,SiC硬颗粒在空间均匀堆积,具有高温塑变能力的Ti3SiC2填充SiC硬质颗粒的间隙,SiC含量对致密化有显着影响作用。3.维氏硬度和断裂韧性测试表明,随着SiC含量增加,致密的Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷的硬度升高,断裂韧性下降；裂纹在Ti3SiC2基体中的扩展路径由于受到晶粒取向的影响发生偏转,小的SiC颗粒使裂纹发生偏转,而大的SiC颗粒导致裂纹穿过,裂纹偏转效应提升了Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷的断裂韧性。4.三点弯曲强度测试表明,随着温度升高,Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷的三点抗弯强度先升高后下降,约1000℃出现转变,1200℃左右下降到室温的一半；1000℃以下发生弯曲强度上升与表面轻微氧化引起的应力集中消除有关。5.单向拉伸实验结果显示复相陶瓷的低温断裂为典型的脆性断裂,在1000℃以上的高温,表现出一定的塑性变形能力,复相陶瓷的杨氏模量E随温度的提高而下降,Ti3SiC2/7SiC复相陶瓷在900℃的E高达100.0GPa,1000℃为20.6GPa,1100℃下降为9.8GPa。6.采用单向拉伸加载模式,研究了Ti3SiC2/SiC复相陶瓷的高温持久与蠕变性能,结果显示：本试验条件下的稳定应变速率在10-8～10-7S-1数量级,1000℃Ti3SiC2/7SiC复相陶瓷的持久寿命为t=exp（17.6）σ-2.5（min）。Ti3SiC2/7SiC的高温蠕变只有减速变形和稳定变形两个阶段,没有出现加速变形阶段,这与单相Ti3SiC2的蠕变规律不同。蠕变激活能为691.7KJ/mol。蠕变速率与载荷和温度之间符合下列关系：ε=dε/dt=ε0exp（28.1）（σ/σ0）exp（-691700/RT）这里ε0=1S-1,σ0=1MPa,R=8.314J·mol-1·K-1。7.采用热重法测试了Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷在800～1450℃的氧化增重动力学曲线,结果显示在1400℃以下的整个温度范围内,Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷具有优异的抗氧化性能,抗氧化性能随SiC含量增加而提高；1200℃以下,Ti3SiC2/7SiC复相陶瓷的高温氧化动力学符合抛物线规律；发现了1300～1400℃,Ti3SiC2/7SiC复相陶瓷的长时间抗氧化性能优于1200-℃的这一特殊现象。8.光学显微原位动态观察氧化过程,发现复相陶瓷中的TiC,在约650℃开始首先发生明显氧化,然后是Ti3SiC2在800℃开始明显氧化,直到1200℃,SiC才发生明显氧化；对氧化层的组成和形貌进行X射线衍射分析和扫描电子显微结合能谱分析,结果表明Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷的氧化产物为非晶态的Si02（来源于SiC的氧化）、金红石型Ti02（来源于TiC、Ti3SiC2的氧化）和晶态Si02（来源于Ti3SiC2的氧化）。9.结合原位动态观察、氧化物组成分析和氧化动力学曲线特征,提出了Ti3SiC2/SiC复相陶瓷的氧化机理模型：复相陶瓷的抗氧化性能取决于SiC氧化形成的非晶Si02对表层氧化物生长过程和形态的影响作用。在自由生长条件下,Ti02以台阶长大形式生长,形成{211)择优取向,晶粒外形规则,结合较为紧密,晶粒间存在间隙；在高温下由于受到SiC氧化形成的非晶态Si02的浸润与融合作用,Ti02的生长形态与速度受到制约,并引起Ti02晶粒形貌的改变,形成致密的保护膜,从而有效提高复相陶瓷的高温抗氧化性。该模型对Ti3SiC2/7SiC复相陶瓷的高温长时间氧化的特殊现象作出了合理解释。
张玲洁[7]（2012）在《颗粒、晶须强韧化碳化硅陶瓷及在密封环中的应用》文中研究表明碳化硅陶瓷具有比重小、硬度高、比强度高、耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗热震性能良好等特点,被誉为第四代机械密封材料,广泛用于各类特殊工况条件下工业设备和装置的机械密封。目前,工业化生产的碳化硅陶瓷密封环主要采用反应烧结法制备；由于游离硅的存在,反应烧结碳化硅密封环的耐高温性、耐腐蚀性较差,力学性能偏低,对应用环境和工况条件有诸多限制。而对使用温度、耐腐蚀性能等要求较高的密封环则采用无压固相烧结法制备；该烧结方法制得的密封环硬度高、弹性模量大,但抗弯强度和断裂韧性依然较低,且摩擦系数较大,自身组对时磨损量大,在使用过程中的可靠性差,工作寿命较短；此外,该烧结方法还存在烧结温度高（最高达2300℃）、能耗大等问题,较高的生产成本限制了碳化硅密封环的推广应用。由此,国内外众多学者致力于研究低温液相烧结技术制备高强度、高韧性碳化硅陶瓷,并取得一定的成效。但目前低温液相烧结技术的研究基本处于实验室阶段,尚未见其应用于碳化硅密封环的工业化生产。本文以工业级碳化硅微粉为主要原料,采用无压液相烧结技术开展碳化硅陶瓷的强韧化研究,并应用于碳化硅密封环的工业生产。通过在SiC基体中引入力学性能优异的第二相材料提高其抗弯强度和断裂韧性,以石墨颗粒为添加剂改善SiC复合陶瓷的自润滑性能,实现了高性能SiC密封环的低成本生产。主要研究结果如下：（一）以纳米和微米SiC晶须、纳米SiC、SiB6、TiN颗粒作为第二相材料,系统研究了pH值、分散剂种类及其含量对第二相材料在水介质中分散的影响机制,考察了SiC复合料浆的流变特性、喷雾造粒及复合粉体的成型性能。研究结果表明：1)pH值对微米SiC晶须、纳米SiC晶须和纳米SiC颗粒的分散有一定影响,但随着沉降时间的延长,其影响逐渐变弱；2)六偏磷酸钠对五种第二相材料均具有良好的分散效果,在一定添加量和沉降时间下,第二相材料水基悬浮液的沉降高度均在94.0%以上,六偏磷酸钠主要以提高颗粒间的静电斥力来实现晶须或颗粒的分散；3)羧甲基纤维素钠对微米SiC晶须有很好的分散效果,其添加量为4.0wt%,沉降时间为22.0h,微米SiC晶须悬浮液的相对沉降高度为98.0%,羧甲基纤维素钠主要通过增大晶须表面的亲水性和提高晶须表面的电位绝对值实现分散；4)SiC基复合料浆呈现出剪切变稀特性,具有塑性流体的特征；喷雾造粒后,SiC复合造粒粉具有良好的流动特性和成型性能。（二）分别以纳米SiB6颗粒、微米ZrB2颗粒、纳米或微米SiC晶须、纳米SiC颗粒／微米SiC晶须、纳米TiN颗粒／微米SiC晶须为第二相材料,采用无压液相烧结技术,制备出SiC/nmSiB6、SiC/μmZrB2、SiC/μmSiCw、SiC/nmSiCw、SiC/nmSiC/μmSiCw、SiC/nmTiN/μmSiCw等六种SiC复合陶瓷,分析了第二相材料对碳化硅陶瓷力学性能的影响规律。研究结果表明：1)第二相材料对碳化硅陶瓷力学性能的影响与其自身材料特性、增强相组成、添加量、烧结制度有关,且对同一陶瓷材料的不同力学性能的影响规律也不尽相同；2)添加纳米SiB6颗粒总体上提高了碳化硅陶瓷的维氏硬度和断裂韧性,而添加微米ZrB2颗粒均能在一定程度上提高抗弯强度、维氏硬度、断裂韧性；3)微米和纳米SiC晶须对碳化硅陶瓷力学性能的影响随添加量增加和烧结温度升高具有不同的变化规律,综合而言,SiC晶须能明显提高碳化硅陶瓷的维氏硬度和断裂韧性,纳米SiC晶须添加量为10wt%时,维氏硬度可达33.6GPa,而微米SiC晶须添加量为30wt%时,断裂韧性可达8.4MPa·m1/2;4)同时引入纳米SiC颗粒和微米SiC晶须后,随着纳米SiC颗粒与微米SiC晶须质量比的增加,复合陶瓷的抗弯强度和维氏硬度总体上呈增加趋势,而断裂韧性则先降低后升高；5)同时引入纳米TiN颗粒和微米SiC晶须后,复合陶瓷的抗弯强度明显提高,而维氏硬度和断裂韧性随烧结温度的升高呈现不同的变化规律,添加2.5wt%纳米TiN颗粒和2.5wt%微米SiC晶须的复合陶瓷抗弯强度可达1123MPa,断裂韧性可达8.9MPa·m1/2。（三）结合SiC/nmSiB6、SiC/μmZrB2、SiC/μmSiCw、SiC/nmSiCw、SiC/nmSiC/μmSiCw、SiC/nmTiN/μmSiCw等SiC复合陶瓷的力学性能和显微结构,探讨了颗粒、晶须对碳化硅陶瓷的强韧化机制。研究结果表明：1)单独引入纳米SiB6、TiN、SiC和微米ZrB2颗粒时,颗粒通过对基体晶界的钉扎作用,来抑制复合陶瓷晶粒异常长大,形成晶粒尺寸细小、分布均匀的显微结构,降低了陶瓷中晶粒的临界缺陷尺寸；与基体间线膨胀系数失配所产生的残余应力,有效提高了强度；同时产生裂纹偏转和裂纹桥联,提高了断裂韧性；此外合理的晶粒级配改善了晶界结构,提高了强度；2)高长径比的微米和纳米SiC晶须引入后,在基体中产生裂纹偏转和裂纹桥联,提高了断裂韧性；其与基体间弹性模量差异导致的残余应力,有效提高了强度；同时陶瓷中存在的孔隙可以吸收能量,提高了断裂韧性；3)纳米TiN/微米SiC晶须、纳米SiC/微米SiC晶须同时引入,集成颗粒、晶须的增强增韧机制,产生了明显的协同效应,有效改善了碳化硅陶瓷的力学性能。（四）以石墨为润滑添加剂,初步探讨了石墨含量和烧结温度对SiC/石墨复合陶瓷的自润滑性能和力学性能的影响,并揭示了其自润滑机制。研究结果表明：1)随着石墨添加量的增加,SiC/石墨复合陶瓷的抗弯强度和维氏硬度不断降低,但摩擦系数也明显减小,当石墨含量为10wt%、烧结温度为1850℃,碳化硅陶瓷的摩擦系数由未添加的0.46降至0.21,显示了良好的自润滑性能；2)含石墨碳化硅陶瓷密封材料的自润滑机制主要为片状结构石墨的低摩擦、自润滑特性可以改善碳化硅密封环的自润滑性能；其次,脱落的石墨磨屑部分粘附于密封端面,部分破碎、细化后粘附于其他硬性磨粒表面形成保护层,隔绝了磨粒与端面或密封端面之间的直接接触,从而改善碳化硅密封环的摩擦性能。（五）借助工业生产设备及工艺技术,采用无压液相烧结技术,生产出高强度、高韧性或自润滑性能优异的碳化硅陶瓷密封环,并取得一定的经济效益和社会效益。研究结果表明：1)生产出同时含2.5wt%微米SiC晶须和2.5wt%纳米TiN颗粒的碳化硅复合陶瓷密封环,其抗弯强度和断裂韧性远高于该公司现有密封产品,其他性能可以满足使用需求；2)生产出含石墨碳化硅陶瓷密封环,其摩擦系数低于现有产品,力学性能虽低于现有产品,但能够满足行业标准；3)两种新型碳化硅陶瓷密封环的崩口率低、可加工性能良好、产品报废率低、成品率高,可节约能耗20%-30%。
黄伟九,吴桂森[8]（2012）在《Al2O3陶瓷材料的摩擦学研究进展》文中研究说明氧化铝陶瓷刀具材料具有硬度高、耐磨性好、高温性能优良、抗黏结和抗扩散能力强、化学稳定性好等特点,广泛应用于高速切削和切削难加工材料领域。从陶瓷材料晶粒尺寸与摩擦学性能相关性、复相氧化铝陶瓷材料的摩擦学性能和氧化铝陶瓷的磨损机制3个方面,综述氧化铝陶瓷材料摩擦学研究进展,以期为新型高品质氧化铝陶瓷刀具材料的开发提供帮助。细化晶粒和组分复合化是提高陶瓷材料的强度和断裂韧性,进而提升其摩擦学性能的有效途径,但目前氧化铝陶瓷摩擦学研究主要是基于晶粒尺寸为600 nm以上的单相陶瓷和基体晶粒尺寸为1μm左右的复相陶瓷材料,对纳米/超细晶（500 nm以下）氧化铝陶瓷材料的研究是未来的研究方向。
燕松山[9]（2011）在《高温发汗润滑层制备及其功能控制机理研究》文中提出高温发汗自润滑材料是依据生物发汗原理设计制备的一种新型高温自润滑材料。制备时,首先采用粉末冶金工艺烧结具有贯通孔隙微结构特征的耐磨、高强度金属陶瓷基体,再采用熔渗工艺向基体中加入复合润滑体在其表层形成一定厚度的润滑层。工作时,润滑层孔隙中的润滑体在温度-摩擦热应力的耦合作用下析出和富集在摩擦表面而形成润滑膜。显然,该材料的摩擦学特性取决于其润滑层组分设计、制备工艺及微观结构特征。为此,本文在国家自然科学基金（50275110）的资助下开展了润滑层熔渗制备工艺、摩擦学特性及其润滑控制的研究,其主要内容如下：基于复合润滑体与基体材料的润湿性和互溶性要求,开展了润滑体合金的组分设计；通过润湿性及摩擦学试验研究了润滑体合金的润湿和润滑性能,实现了复合润滑体的最优组分设计,探讨了提高发汗润滑层深度的技术途径。基于设计出的复合润滑体,采用感应加热真空-压力熔渗工艺制备出高温发汗润滑层；并应用扫描电镜和能谱仪分析了润滑层微观结构及润滑体元素分布；应用有限元APDL编程语言建立了具有随机孔隙分布和填充特征的润滑层等效导热系数计算模型,研究了润滑层等效导热系数及其影响因素。开展了高温发汗自润滑摩擦学试验,对磨损表面形貌和成分进行了微观研究,探讨了高温摩擦过程中,摩擦表面润滑体析出及润滑膜形成、破坏、再形成的动态过程。建立了高温发汗润滑元胞自动机模型,并据此研究了高温发汗自润滑材料的动态摩擦过程,探讨了摩擦系数、表面形貌、接触应力及摩擦温度场的演变规律,研究为高温发汗自润滑过程的动态预测提供理论基础。通过润滑膜覆盖率及工况因素对高温发汗润滑性能影响的研究,建立了高温发汗润滑膜覆盖率预测模型,实现了以摩擦表面粗糙度、熔渗孔隙率、润滑层深度及材料热膨胀系数、工作温度为自变量的高温发汗润滑膜覆盖率的预测。该研究有助于实现基于工况因素、材料参数和润滑层深度的润滑控制。
周松青,肖汉宁,李贵毓[10]（2008）在《原位合成TiB2-SiC基复相陶瓷高温性能及其磨损断裂力学机理的研究》文中研究指明在SiC基体中,用TiC和B4C为原料采用固相反应原理原位合成了高温自润滑TiB2-SiC基复相陶瓷,该复相陶瓷从400℃开始呈现高温减磨性能;复相陶瓷中TiB2颗粒产生的"钉扎效应",导致裂纹扩展路径偏转,改变了应力场的分布特性,降低了微裂纹尖端应力场强度,提高了裂纹扩展门槛值。TiB2-SiC磨损中存在断裂力学上的（Ⅰ+Ⅱ）型和（Ⅰ+Ⅲ）复合裂纹非平面扩展,以及裂纹尖端微小塑性屈服区的存在,使得裂纹扩展门槛值在"极限上值"和"极限下值"间随着裂纹扩展实际有效长度的变化而动态变化,导致材料延迟断裂。
二、SiC及其复相陶瓷高温自润滑特性的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SiC及其复相陶瓷高温自润滑特性的研究（论文提纲范文）
（2）Ti3SiC2-SiC复合材料的制备及性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ti_3SiC_2 |
| 1.2.1 Ti_3SiC_2的结构 |
| 1.2.2 Ti_3SiC_2材料的性质与性能 |
| 1.2.3 Ti_3SiC_2陶瓷的应用前景 |
| 1.3 SiC |
| 1.3.1 SiC的晶体结构 |
| 1.3.2 SiC材料的性能和用途 |
| 1.4 Ti_3SiC_2及其复合材料 |
| 1.4.1 制备方法 |
| 1.4.1.1 CVD法 |
| 1.4.1.2 压制烧结法 |
| 1.4.1.3 SHS法 |
| 1.4.1.4 多步骤合成工艺法 |
| 1.4.1.5 电弧焰化法 |
| 1.4.1.6 放电等离子合成 |
| 1.4.1.7 热压成型法 |
| 1.4.1.8 固态置换原位反应合成法 |
| 1.4.2 国内外研究进展 |
| 1.5 研究目的、意义和内容 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 材料制备 |
| 2.1.1 原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.1.3 制备工艺 |
| 2.2 性能测试和微观结构分析 |
| 2.2.1 显气孔率与体积密度的测定 |
| 2.2.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.3 抗弯试验 |
| 2.2.4 断裂韧性试验 |
| 2.2.5 能谱分析 |
| 2.2.6 电镜扫描显微结构分析 |
| 2.2.7 电磁参数测试 |
| 第3章 烧结温度对Ti_3SiC_2/SiC复合材料性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相组成分析 |
| 3.3 产生TiC相分析结果讨论 |
| 3.4 体积密度和显气孔率 |
| 3.5 显微组织分析 |
| 3.6 抗弯强度和断裂韧性 |
| 3.7 介电性能 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 不同原料摩尔配比对Ti_3SiC_2/SiC复合材料性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同Al含量对Ti_3SiC_2/SiC复合材料性能的影响 |
| 4.2.1 相组成分析 |
| 4.2.2 体积密度和显气孔率 |
| 4.2.3 显微组织分析 |
| 4.2.4 抗弯强度和断裂韧性 |
| 4.2.5 介电性能 |
| 4.3 不同Si含量对Ti_3SiC_2/SiC复合材料性能的影响 |
| 4.3.1 相组成分析 |
| 4.3.2 体积密度和显气孔率 |
| 4.3.3 显微组织分析 |
| 4.3.4 抗弯强度和断裂韧性 |
| 4.3.5 介电性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及科研成果 |
| 致谢 |
（3）高导电碳化硅基复相陶瓷的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 碳化硅陶瓷简介 |
| 2.1.1 碳化硅的晶体结构 |
| 2.1.2 碳化硅材料的性能 |
| 2.1.3 碳化硅陶瓷的应用领域 |
| 2.2 碳化硅陶瓷的烧结方法 |
| 2.2.1 常压烧结法 |
| 2.2.2 热压烧结法 |
| 2.2.3 放电等离子体烧结法 |
| 2.2.4 闪烧 |
| 2.3 碳化硅陶瓷的力学性能研究 |
| 2.4 碳化硅陶瓷的红外发射性能研究 |
| 2.5 碳化硅陶瓷的电学性能研究 |
| 2.5.1 掺杂对碳化硅导电性能的影响 |
| 2.5.2 晶界对碳化硅陶瓷导电性能的影响 |
| 2.5.3 碳化硅陶瓷的渗流导电行为研究 |
| 2.6 有机物前驱体转化碳化硅陶瓷的研究现状 |
| 2.6.1 有机物前驱体转化陶瓷简介 |
| 2.6.2 有机物前驱体转化碳化硅的制备与性能 |
| 2.7 课题意义与研究内容 |
| 第3章 测试与表征 |
| 3.1 主要原料与设备 |
| 3.2 样品性能表征 |
| 3.2.1 物相组成分析 |
| 3.2.2 热分析 |
| 3.2.3 化学成分分析 |
| 3.2.4 体积密度及气孔率 |
| 3.2.5 显微形貌分析 |
| 3.2.6 界面超微结构 |
| 3.2.7 拉曼光谱分析 |
| 3.2.8 化学键组成分析 |
| 3.2.9 弯曲强度 |
| 3.2.10 弹性模量 |
| 3.2.11 维氏硬度 |
| 3.2.12 断裂韧性 |
| 3.2.13 直流电阻率测试 |
| 3.2.14 交流阻抗测试 |
| 3.2.15 红外发射率测试 |
| 3.2.16 热稳定性测试 |
| 第4章 SiC-MoSi_2复相陶瓷的导电渗流结构设计和性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 MoSi_2含量对SiC-MoSi_2复相陶瓷组成结构和性能的影响规律 |
| 4.3.1 SiC-MoSi_2复相陶瓷的物相分析及微结构表征 |
| 4.3.2 SiC-MoSi_2复相陶瓷的渗流电学行为的影响和机理分析 |
| 4.3.3 MoSi_2含量对SiC-MoSi_2复相陶瓷力学性能的影响规律 |
| 4.3.4 MoSi_2含量对SiC-MoSi_2复相陶瓷红外发射性能的影响规律 |
| 4.4 烧结温度对SiC-MoSi_2复相陶瓷组成结构和性能的影响规律 |
| 4.4.1 烧结温度对SiC-MoSi_2复相陶瓷相组成和显微结构的影响 |
| 4.4.2 烧结温度对SiC-MoSi_2复相陶瓷电学行为的影响规律 |
| 4.4.3 烧结温度对SiC-MoSi_2复相陶瓷红外发射性能的影响规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 SiC-MoSi_2复相陶瓷的晶粒掺杂设计和性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 Y(NO_3)_3·6H_2O对 SiC-MoSi_2复相陶瓷致密化进程的影响 |
| 5.4 添加Y(NO_3)_3·6H_2O对 SiC-MoSi_2复相陶瓷相组成和显微结构的影响.. |
| 5.5 添加Y(NO_3)_3·6H_2O对 SiC-MoSi_2复相陶瓷电学行为的影响规律 |
| 5.6 添加Y(NO_3)_3·6H_2O对 SiC-MoSi_2复相陶瓷红外发射性能的影响规律.. |
| 5.7 保温时间对SiC-MoSi_2复相陶瓷显微结构的影响规律 |
| 5.8 保温时间对SiC-MoSi_2复相陶瓷电学行为的影响规律 |
| 5.9 保温时间对SiC-MoSi_2复相陶瓷红外发射性能的影响规律 |
| 5.10 本章小结 |
| 第6章 前驱体转化SiC-TiC纳米复相陶瓷的制备和性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.3 施加电场对SiC-TiC纳米复相陶瓷闪裂解进程和物相演变的影响规律 |
| 6.4 TTIP含量对SiC-TiC纳米复相陶瓷闪裂解进程和物相演变的影响规律 |
| 6.5 SiC-TiC纳米复相陶瓷的显微结构表征 |
| 6.6 TTIP含量对SiC-TiC纳米复相陶瓷电学性能的影响规律 |
| 6.7 TTIP含量对SiC-TiC纳米复相陶瓷热稳定性的影响规律 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和研究成果 |
（4）核—壳包覆自润滑陶瓷刀具研制及其切削性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 自润滑刀具的研究现状 |
| 1.2.2 添加固体润滑剂对自润滑材料性能的影响 |
| 1.2.3 包覆型粉体制备的主要方法 |
| 1.2.4 粉体表面包覆的机理 |
| 1.2.5 表面包覆对自润滑材料性能的改善 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 1.3.1 课题的提出 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 核-壳包覆自润滑陶瓷刀具材料的设计 |
| 2.1 刀具材料的设计思路 |
| 2.2 刀具材料体系的确定 |
| 2.2.1 刀具基体材料的选择 |
| 2.2.2 包覆与被包覆材料的选择 |
| 2.2.3 包覆型固体润滑剂的极限含量的确定 |
| 2.2.4 刀具材料组分的确定 |
| 2.3 组分间化学物理相容性分析 |
| 2.3.1 化学相容性分析 |
| 2.3.2 物理相容性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 核-壳包覆改性固体润滑剂的制备与表征 |
| 3.1 CaF_2@Al(OH)_3核-壳包覆微粒的形成机理 |
| 3.1.1 非均匀成核的理论基础 |
| 3.1.2 Al(OH)_3结晶沉淀条件 |
| 3.1.3 Al(OH)_3析晶推动力 |
| 3.1.4 成核过程 |
| 3.1.5 包覆层生长 |
| 3.2 CaF_2@Al(OH)_3核-壳包覆微粒的形成过程仿真 |
| 3.2.1 Al(OH)_3分子在CaF_2表面吸附过程模拟 |
| 3.2.2 悬浮液吸附界面模拟 |
| 3.3 CaF_2@Al_2O_3核-壳包覆微粒的制备 |
| 3.3.1 试剂与仪器 |
| 3.3.2 制备工艺 |
| 3.3.3 分析与表征方法 |
| 3.3.4 物相组成与形貌表征 |
| 3.4 工艺参数对包覆微粒形态的影响 |
| 3.4.1 pH值的影响 |
| 3.4.2 Al~(3+)浓度的影响 |
| 3.4.3 反应温度的影响 |
| 3.4.4 氨水滴定速度的影响 |
| 3.5 工艺参数对包覆率的影响 |
| 3.5.1 pH值对包覆率的影响 |
| 3.5.2 Al~(3+)浓度对包覆率的影响 |
| 3.5.3 反应温度对包覆率的影响 |
| 3.5.4 氨水滴定速度对包覆率的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 核-壳包覆自润滑陶瓷刀具材料的制备及其力学性能 |
| 4.1 刀具材料的制备 |
| 4.1.1 原料 |
| 4.1.2 组分配比 |
| 4.1.3 制备工艺 |
| 4.2 刀具材料的力学性能 |
| 4.2.1 试样制备 |
| 4.2.2 测试方法 |
| 4.2.3 力学性能测试结果 |
| 4.3 刀具材料的物相与微观结构 |
| 4.3.1 分析与表征方法 |
| 4.3.2 XRD物相组成 |
| 4.3.3 微观结构 |
| 4.4 CaF_2@Al_2O_3含量对刀具材料力学性能的影响 |
| 4.4.1 CaF_2@Al_2O_3含量对AT-C@X系列刀具材料力学性能的影响 |
| 4.4.2 CaF_2@Al_2O_3含量对ATCN-C@X系列刀具材料力学性能的影响 |
| 4.5 CaF_2@Al_2O_3含量对刀具材料微观结构的影响 |
| 4.5.1 CaF_2@Al_2O_3含量对AT-C@X系列刀具材料微观结构的影响 |
| 4.5.2 CaF_2@Al_2O_3含量对ATCN-C@X系列刀具材料微观结构的影响 |
| 4.6 核-壳包覆自润滑陶瓷刀具材料的增韧补强机理 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 核-壳包覆自润滑陶瓷刀具材料的摩擦磨损特性 |
| 5.1 摩擦磨损试验 |
| 5.1.1 试验装置 |
| 5.1.2 试验方法 |
| 5.2 CaF_2@Al_2O_3含量对刀具材料摩擦磨损性能的影响 |
| 5.2.1 CaF_2@Al_2O_3含量对摩擦系数的影响 |
| 5.2.2 CaF_2@Al_2O_3含量对磨损率的影响 |
| 5.2.3 CaF_2@Al_2O_3含量对表面形貌的影响 |
| 5.3 试验条件对刀具材料摩擦磨损性能的影响 |
| 5.3.1 载荷的影响 |
| 5.3.2 滑动速度的影响 |
| 5.4 核-壳包覆自润滑陶瓷刀具材料的减摩耐磨机理 |
| 5.4.1 物相分析 |
| 5.4.2 减摩机理 |
| 5.4.3 耐磨机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 核-壳包覆自润滑陶瓷刀具的切削性能 |
| 6.1 切削试验 |
| 6.1.1 试验条件 |
| 6.1.2 测试方法 |
| 6.2 刀具的切削性能分析 |
| 6.2.1 切削速度的影响 |
| 6.2.2 背吃刀量的影响 |
| 6.2.3 进给量的影响 |
| 6.3 添加CaF_2@Al_2O_3对切削性能的影响 |
| 6.3.1 添加CaF_2@Al_2O_3对切削力的影响 |
| 6.3.2 添加CaF_2@Al_2O_3对切削温度的影响 |
| 6.3.3 添加CaF_2@Al_2O_3对表面粗糙度的影响 |
| 6.3.4 添加CaF_2@Al_2O_3对后刀面磨损量的影响 |
| 6.4 切削过程中的减摩耐磨机理 |
| 6.4.1 前刀面 |
| 6.4.2 后刀面 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间研究成果及参与课题 |
| 发表论文 |
| 授权发明专利 |
| 在读期间参与的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）TiB2基复相陶瓷研究进展（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1 TiB２基复相陶瓷的优势 |
| 2 TiB２基复相陶瓷研究现状 |
| 2.1 TiB２-SiC |
| 2.2 TiB２-TiC |
| 2.3 TiB２-ZrO２ |
| 2.4 TiB２-B４C |
| 2.5 TiB２-Al２O３ |
| 2.6 TiB２-AlN |
| 2.7其他TiB２复相陶瓷 |
| 3 TiB２基复相陶瓷的应用 |
| 4结束语 |
（6）热等静压原位合成Ti3SiC2/SiC复相陶瓷的组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 SiC复相陶瓷研究进展 |
| 1.1.1 TiB_2/TiC/SiC复相陶瓷 |
| 1.1.2 Ti_3SiC_2/SiC复相陶瓷 |
| 1.2 Ti_3SiC_2/SiC复相陶瓷的原位合成技术研究 |
| 1.3 Ti_3SiC_2/SiC复相陶瓷的抗氧化性能研究 |
| 1.4 Ti_3SiC_2/SiC复相陶瓷的力学性能研究 |
| 1.5 本论文的目的与意义 |
| 第2章 材料的制备与试验方法 |
| 2.1 实验流程 |
| 2.1.1 配料 |
| 2.1.2 球磨混合 |
| 2.1.3 冷等静压成型 |
| 2.1.4 真空脱气 |
| 2.1.5 热等静压烧结 |
| 2.2 原料性质 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 密度测试 |
| 2.3.2 维氏硬度与断裂韧性测试 |
| 2.3.3 抗氧化性能测试 |
| 2.3.4 弯曲与拉伸性能测试 |
| 2.3.5 高温蠕变与持久性能测试 |
| 2.3.6 电阻率测定 |
| 2.3.7 显微组织分析 |
| 第3章 Ti_3SiC_2/SiC复相陶瓷显微组织与致密化机理 |
| 3.1 Ti_3SiC_2/SiC复相陶瓷的致密化烧结结果 |
| 3.2 XRD物相分析结果 |
| 3.3 光学显微组织 |
| 3.4 复相陶瓷致密化过程分析 |
| 3.5 Ti_3SiC_2/mSiC复相陶瓷的电阻率 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 Ti_3SiC_2/mSiC复相陶瓷的力学性能研究 |
| 4.1 硬度与断裂韧性 |
| 4.2 三点抗弯强度 |
| 4.3 拉伸性能 |
| 4.4 高温持久 |
| 4.5 高温蠕变 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 Ti_3SiC_2/mSiC复相陶瓷的抗氧化性能研究 |
| 5.1 Ti_3SiC_2陶瓷氧化行为 |
| 5.1.1 Ti_3SiC_2陶瓷的氧化动力学 |
| 5.1.2 Ti_3SiC_2氧化后表面氧化层的相组成 |
| 5.2 Ti_3SiC_2/4SiC复相陶瓷氧化行为 |
| 5.2.1 Ti_3SiC_2/4SiC复相陶瓷1200℃氧化动力学 |
| 5.2.2 氧化过程表面形貌的高温原位观察 |
| 5.3 Ti_3SiC_2/7SiC复相陶瓷氧化行为 |
| 5.3.1 Ti_3SiC_2/7SiC复相陶瓷氧化动力学 |
| 5.3.2 氧化过程表面形貌的高温原位观察 |
| 5.3.3 Ti_3SiC_2/7SiC氧化后表面氧化层的相组成 |
| 5.4 Ti_3SiC_2/mSiC复相陶瓷抗氧化性能的影响因素 |
| 5.4.1 SiC含量对抗氧化性能的影响 |
| 5.4.2 原料粒径对抗氧化性能的影响 |
| 5.4.3 温度对抗氧化性能的影响 |
| 5.5 氧化机理分析 |
| 5.5.1 Ti_3SiC_2相的氧化机制 |
| 5.5.2 TiC相的氧化机制 |
| 5.5.3 SiC相的氧化机制 |
| 5.5.4 Ti_3SiC_2/7SiC复相陶瓷的氧化机制 |
| 5.5.5 Ti_3SiC_2陶瓷的氧化物形貌分析 |
| 5.5.6 Ti_3SiC_2/7SiC复相陶瓷的氧化层分析 |
| 5.5.7 Ti_3SiC_2/7SiC复相陶瓷氧化层剖面结构分析 |
| 5.5.8 Ti_3SiC_2/7SiC复相陶瓷的氧化机理模型 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（7）颗粒、晶须强韧化碳化硅陶瓷及在密封环中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 碳化硅陶瓷的研究现状 |
| 2.1.1 碳化硅的晶体结构 |
| 2.1.2 碳化硅粉体的合成 |
| 2.1.3 碳化硅陶瓷的制备 |
| 2.2 碳化硅陶瓷的强韧化研究进展 |
| 2.2.1 颗粒弥散增强增韧碳化硅陶瓷 |
| 2.2.2 纤维强韧化碳化硅陶瓷 |
| 2.2.3 晶须强韧化碳化硅陶瓷 |
| 2.3 碳化硅陶瓷材料在机械密封中的应用现状 |
| 2.4 立题依据与主要研究内容 |
| 2.4.1 立体依据 |
| 2.4.2 主要研究内容 |
| 第三章 实验过程及测试方法 |
| 3.1 实验原料 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 颗粒、晶须在水介质中的分散 |
| 3.2.2 SiC水基复合料浆的制备 |
| 3.2.3 SiC复合粉体的制备及成型 |
| 3.2.4 SiC复合陶瓷的烧结 |
| 3.3 测试及表征方法 |
| 3.3.1 颗粒、晶须的Zeta电位 |
| 3.3.2 粉体粒度 |
| 3.3.3 沉降实验 |
| 3.3.4 红外光谱 |
| 3.3.5 料浆流变特性 |
| 3.3.6 复合粉体的流动性能 |
| 3.3.7 SiC复合陶瓷的密度 |
| 3.3.8 SiC复合陶瓷的线收缩率 |
| 3.3.9 SiC复合陶瓷的失重率 |
| 3.3.10 SiC复合陶瓷的力学性能 |
| 3.3.11 扫描电镜(SEM) |
| 3.3.12 X-射线衍射分析(XRD) |
| 3.3.13 透射电镜(TEM) |
| 第四章 颗粒、晶须在水介质中的分散及SiC复合料浆的流变特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微米SiC晶须在水介质中的分散 |
| 4.2.1 pH值对微米SiC晶须分散性的影响 |
| 4.2.2 六偏磷酸钠对微米SiC晶须的分散 |
| 4.2.3 羧甲基纤维素钠对微米SiC晶须的分散 |
| 4.2.4 四甲基氢氧化铵对微米SiC晶须的分散 |
| 4.2.5 分散机理 |
| 4.3 纳米SiC晶须在水介质中的分散 |
| 4.3.1 pH值对纳米SiC晶须分散性的影响 |
| 4.3.2 分散剂对纳米SiC晶须分散性的影响 |
| 4.4 纳米SiC在水介质中的分散 |
| 4.4.1 pH值对纳米SiC颗粒分散性的影响 |
| 4.4.2 六偏磷酸钠对纳米SiC颗粒分散性的影响 |
| 4.5 纳米SiB_6在水介质中的分散 |
| 4.6 纳米TiN在水介质中的分散 |
| 4.7 SiC复合料浆的流变特性 |
| 4.7.1 陶瓷料浆的流变类型 |
| 4.7.2 SiC/nmTiN/μmSiCw体系料浆的流变特性 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 硼化物颗粒强韧化SiC陶瓷 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 纳米SiB_6颗粒强韧化SiC陶瓷 |
| 5.2.1 配方设计及烧结工艺 |
| 5.2.2 SiC/nmSiB_6复合粉体及其成型性能 |
| 5.2.3 SiC/nmSiB_6复合陶瓷的烧结性能 |
| 5.2.4 SiC/nmSiB_6复合陶瓷的力学性能 |
| 5.2.5 SEM断面形貌分析 |
| 5.2.6 XRD物相分析 |
| 5.3 微米ZrB_2颗粒强韧化SiC陶瓷 |
| 5.3.1 配方设计及烧结工艺 |
| 5.3.2 SiC/μmZrB_2复合陶瓷的烧结性能 |
| 5.3.3 SEM断面形貌分析 |
| 5.3.4 SiC/μmZrB_2复合陶瓷的力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 SiC晶须强韧化SiC陶瓷 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 微米SiC晶须强韧化SiC陶瓷 |
| 6.2.1 配方设计及烧结工艺 |
| 6.2.2 SiC/μmSiCw复合粉体及其成型性能 |
| 6.2.3 SiC/μmSiCw复合陶瓷的烧结性能 |
| 6.2.4 SiC/μmSiCw复合陶瓷的力学性能 |
| 6.2.5 SEM断面形貌分析 |
| 6.2.6 XRD物相分析 |
| 6.3 纳米SiC晶须强韧化SiC陶瓷 |
| 6.3.1 配方设计及烧结工艺 |
| 6.3.2 SiC/nmSiCw复合粉体及其成型性能 |
| 6.3.3 SiC/nmSiCw复合陶瓷的烧结性能 |
| 6.3.4 SiC/nmSiCw复合陶瓷的力学性能 |
| 6.3.5 SEM断面形貌分析 |
| 6.3.6 XRD物相分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 颗粒/SiC晶须协同强韧化SiC陶瓷 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 纳米SiC颗粒/微米SiC晶须协同强韧化SiC陶瓷 |
| 7.2.1 配方设计及烧结工艺 |
| 7.2.2 SiC/nmSiC/μmSiCw复合粉体及其成型性能 |
| 7.2.3 SiC/nmSiC/μmSiCw复合陶瓷的烧结性能 |
| 7.2.4 SiC/nmSiC/μmSiCw复合陶瓷的力学性能 |
| 7.2.5 SEM断面形貌分析 |
| 7.2.6 XRD物相分析 |
| 7.3 纳米TiN颗粒/微米SiC晶须协同强韧化SiC陶瓷 |
| 7.3.1 配方设计及烧结工艺 |
| 7.3.2 SiC/nmTiN/μmSiCw复合粉体及其成型性能 |
| 7.3.3 SiC/nmTiN/μmSiCw复合陶瓷的烧结性能 |
| 7.3.4 SiC/nmTiN/μmSiCw复合陶瓷的力学性能 |
| 7.3.5 SEM断面形貌分析 |
| 7.3.6 XRD物相分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 颗粒、晶须强韧化SiC陶瓷的增强增韧机制 |
| 8.1 前言 |
| 8.2 颗粒强韧化SiC陶瓷的机制 |
| 8.3 SiC晶须强韧化SiC陶瓷的机制 |
| 8.4 颗粒、晶须协同强韧化SiC陶瓷的机制 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 石墨颗粒增强SiC陶瓷的自润滑性能 |
| 9.1 前言 |
| 9.2 配方设计及烧结工艺 |
| 9.3 SiC/石墨复合粉体的制备及其成型性能 |
| 9.4 SiC/石墨复合陶瓷的烧结性能 |
| 9.5 SiC/石墨复合陶瓷的自润滑性能 |
| 9.6 SiC/石墨复合陶瓷的力学性能 |
| 9.7 SEM断面形貌分析 |
| 9.8 XRD物相分析 |
| 9.9 SiC/石墨复合陶瓷的自润滑机制 |
| 9.10 本章小结 |
| 第十章 SiC/nmTiN/μmSiCw、SiC/石墨两种复合陶瓷密封环的生产 |
| 10.1 引言 |
| 10.2 生产原料和设备 |
| 10.3 SiC复合陶瓷密封环的生产工艺流程 |
| 10 3.1 SiC复合料浆的制备 |
| 10.3.2 SiC复合陶瓷密封环的制备 |
| 10.4 SiC复合陶瓷密封环的性能 |
| 10.4.1 SiC/nmTiN/μmSiCw复合陶瓷密封环的力学性能 |
| 10.4.2 SiC/石墨复合陶瓷密封环的力学性能 |
| 10.4.3 其他性能 |
| 10.5 SiC复合陶瓷密封环的节能分析 |
| 10.6 本章小结 |
| 第十一章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）Al2O3陶瓷材料的摩擦学研究进展（论文提纲范文）
| 1 氧化铝陶瓷材料的摩擦学特性及机制研究 |
| 1.1 陶瓷晶粒尺寸与摩擦学性能相关性研究 |
| 1.2 氧化铝复相陶瓷材料的摩擦学研究 |
| 1.2.1 第二相自润滑机制 |
| 1.2.2 第二相晶界增强作用 |
| 1.2.3 第二相摩擦化学反应机制 |
| 1.3 氧化铝陶瓷材料的摩擦学机制研究 |
| 2 结语 |
（9）高温发汗润滑层制备及其功能控制机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 高温固体润滑剂的应用现状 |
| 1.1.1 常用高温固体润滑剂工程性能 |
| 1.1.2 工程中高温固体润滑剂组分设计 |
| 1.2 高温自润滑材料的研究概况 |
| 1.2.1 金属基自润滑材料 |
| 1.2.2 自润滑合金 |
| 1.2.3 自润滑陶瓷 |
| 1.2.4 高温自润滑材料的制备方法 |
| 1.3 高温自润滑材料摩擦接触模型研究进展 |
| 1.4 课题研究的背景 |
| 1.5 课题研究的内容及技术路线 |
| 1.5.1 本文研究内容及需要解决的关键问题 |
| 1.5.2 课题的来源 |
| 1.5.3 课题研究的技术路线 |
| 第2章 高温发汗润滑体组分设计及其性能研究 |
| 2.1 高温发汗润滑体组分的设计原则 |
| 2.2 复合润滑体组分的初步设计 |
| 2.2.1 润滑性能设计 |
| 2.2.2 润湿性设计 |
| 2.2.3 复合润滑体合金的热膨胀系数及熔点 |
| 2.3 复合润滑体的润湿性研究 |
| 2.3.1 润湿性的评价及测试 |
| 2.3.2 复合润滑体与基体材料的润湿性行为研究 |
| 2.4 复合润滑体的润滑性能 |
| 2.4.1 试验材料及试样准备 |
| 2.4.2 摩擦学试验方法 |
| 2.4.3 Pb含量对润滑性能的影响 |
| 2.5 复合润滑体热膨胀系数的测定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 发汗润滑层感应熔渗制备及其导热性能预测 |
| 3.1 高温发汗润滑层的感应熔渗制备 |
| 3.1.1 试验材料及设备 |
| 3.1.2 熔渗制备工艺 |
| 3.1.3 润滑层微观结构及润滑体元素分布 |
| 3.2 高温发汗润滑层等效导热系数的预测研究 |
| 3.2.1 有限元模型的建立 |
| 3.2.2 高温发汗润滑层等效导热系数影响因素分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 高温发汗润滑层摩擦学特性及其润滑机理研究 |
| 4.1 试验部分 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 试验试样 |
| 4.1.3 试验及测试 |
| 4.2 试验结果及分析 |
| 4.2.1 减摩机理分析 |
| 4.2.2 不同润滑体组分对摩擦学性能的影响 |
| 4.2.3 不同对偶材料对摩擦性能的影响 |
| 4.2.4 载荷对摩擦性能的影响 |
| 4.3 高温发汗润滑膜生成机理 |
| 4.3.1 润滑体的析出 |
| 4.3.2 润滑颗粒在表面的流动 |
| 4.3.3 润滑膜的形成 |
| 4.3.4 润滑膜的破坏 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高温发汗润滑元胞自动机动态演化模型 |
| 5.1 元胞自动机理论 |
| 5.1.1 元胞自动机模型的组成及建立 |
| 5.1.2 元胞自动机的基本特征 |
| 5.2 高温发汗润滑动态演化过程 |
| 5.3 粗糙表面摩擦接触计算理论 |
| 5.3.1 高温发汗自润滑材料粗糙表面的表征 |
| 5.3.2 粗糙表面弹塑性接触 |
| 5.3.3 摩擦力的计算 |
| 5.3.4 粗糙表面摩擦温度场 |
| 5.3.5 粗糙表面微凸体磨损 |
| 5.4 高温发汗自润滑动态演化模型 |
| 5.4.1 高温发汗自润滑材料结构模型及其离散化 |
| 5.4.2 摩擦表面润滑粒子演化规则 |
| 5.4.3 摩擦表面润滑膜演化规则 |
| 5.4.4 摩擦表面受力及形貌演化规则 |
| 5.4.5 边界条件的设定 |
| 5.5 模拟分析及试验验证 |
| 5.5.1 无润滑基体摩擦动态演变过程分析 |
| 5.5.2 润滑层摩擦动态演变过程分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 高温发汗润滑控制机理研究 |
| 6.1 高温发汗自润滑状态演化及减摩机理 |
| 6.2 高温发汗润滑膜覆盖率模型的建立及验证 |
| 6.2.1 模型的建立 |
| 6.2.2 计算结果及验证 |
| 6.3 润滑层参数及工况条件对润滑膜覆盖率的影响 |
| 6.3.1 摩擦表面粗糙度对覆盖率的影响 |
| 6.3.2 熔渗孔隙率的影响 |
| 6.3.3 热膨胀系数差的影响 |
| 6.3.4 润滑层厚度的影响 |
| 6.3.5 环境温度的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 附录1.攻读博士学位期间发表的论文 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）原位合成TiB2-SiC基复相陶瓷高温性能及其磨损断裂力学机理的研究（论文提纲范文）
| 1 试验 |
| 1.1 试样制备 |
| 1.2 性能测试 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 高温磨损性能与TiB2的钉扎效应 |
| 2.1.1 高温磨损性能 |
| 2.1.2 应力场分布特性的改变 |
| 2.1.3 裂纹扩展的门槛值提高 |
| 2.2 磨损表面复合裂纹的形成 |
| 3 结论 |
四、SiC及其复相陶瓷高温自润滑特性的研究（论文参考文献）
- [1]可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势以及应用现状分析[J]. 江涛,韩慢慢,付甲. 现代技术陶瓷, 2021(04)
- [2]Ti3SiC2-SiC复合材料的制备及性能的研究[D]. 李鑫海. 吉林化工学院, 2021(01)
- [3]高导电碳化硅基复相陶瓷的制备及其性能研究[D]. 郑嘉棋. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2021
- [4]核—壳包覆自润滑陶瓷刀具研制及其切削性能研究[D]. 陈照强. 山东大学, 2016(10)
- [5]TiB2基复相陶瓷研究进展[J]. 刘国玺,李克智,张丛. 材料导报, 2015(19)
- [6]热等静压原位合成Ti3SiC2/SiC复相陶瓷的组织与性能研究[D]. 朱德贵. 西南交通大学, 2014(08)
- [7]颗粒、晶须强韧化碳化硅陶瓷及在密封环中的应用[D]. 张玲洁. 浙江大学, 2012(08)
- [8]Al2O3陶瓷材料的摩擦学研究进展[J]. 黄伟九,吴桂森. 润滑与密封, 2012(01)
- [9]高温发汗润滑层制备及其功能控制机理研究[D]. 燕松山. 武汉理工大学, 2011(12)
- [10]原位合成TiB2-SiC基复相陶瓷高温性能及其磨损断裂力学机理的研究[J]. 周松青,肖汉宁,李贵毓. 陶瓷, 2008(08)