本文主要研究内容
作者柴建龙（2019）在《SiC-ZTA/ATZ复相陶瓷的增韧优化及抗氦辐照性能研究》一文中研究指出：以α-Al2O3、ZrO2和β-SiC粉体为原料,通过放电等离子烧结（SPS）制备了ZTA20wt%（ZrO2体积含量为20%）、ATZ80wt%（ZrO2体积含量为80%）、SiC20v.%-ZTA20wt%以及SiC20v.%-ATZ80wt%复相陶瓷。在此基础上运用多种手段对陶瓷的常规性能包括力学性能、热学性能进行了分析研究并研究了不同的制备参数对复相陶瓷性能的影响;根据材料的服役环境选定了适当的辐照条件对材料的抗辐照性能进行了评估,主要结论如下:1.微观结构研究:XRD结果表明:ZTA和ATZ陶瓷中仅存在α-Al2O3、ZrO2;添加SiC的复相陶瓷中仅存在α-Al2O3、ZrO2和β-SiC,不存在其余杂相,说明β-SiC在烧结过程中具有化学稳定性。SEM结果显示:适量的SiC的加入可以抑制基体晶粒的长大,起到细化晶粒的作用,断裂韧性较高时在复相陶瓷以穿晶断裂为主。2.力学性能研究:SiC-ATZ80wt%复相陶瓷的弯曲强度随SiC含量的增加从992MPa降到761MPa,主要是因为添加相SiC与基体之间的热膨胀失配现象引入热应力,致使基体与SiC之间的收缩度不同影响其强度;另外,当SiC分布在晶界时,原子以及空位沿着晶界的扩散路径大于SiC的粒径使得沿晶界的扩散变得缓慢,因而强度下降。而对于SiC-ZTA20wt%系列复相陶瓷的弯曲强度则先增大后减小,主要是由于SiC添加量较高时,颗粒团聚,连接成片对基体晶粒的抑制作用减弱导致的。在复相陶瓷中,SiC加入后由于其颗粒的阻碍作用使裂纹在尖端偏转、桥连作用有效的增加了复相陶瓷的断裂韧性;ZrO2颗粒的高韧性以及其与基体之间的相互作用使得ATZ80wt%系列的断裂韧性较ZTA20wt%系列的高。3.热学性能研究:复相陶瓷的热扩散系数和热导率与SiC含量成正比,与ZrO2含量成反比,从室温100℃,复相陶瓷的比热容随温度升高速率较快,之后逐渐减缓,温度升高导致声子平均自由程减小,导热系数减小。4.SiC20 v.%-ZTA20wt%抗辐照性能研究:2.0 MeV He离子在所有SiC20v.%-ZTA20wt%样品中从表面至损伤峰值区均产生了大量氦泡,但存在部分无氦泡区域。当辐照损伤为50dpa时,样品中掺杂峰值区（3.8-4.1μm）氦泡尺寸要明显大于前端损伤区域（0-3.8μm）,且前端区域内氦泡尺寸和密度随深度无明显5.差异;相同深度下,温度为800℃时,损伤水平为50dpa样品中氦泡的尺寸要明显大于损伤水平为5dpa的样品,表明入射He离子剂量越高,越容易聚集长大;相同深度下,损伤水平为50dpa时,800℃辐照样品中氦泡的尺寸要明显大于常温下辐照样品中氦泡的尺寸,表明高温能够促进氦泡生长。6.抗辐照性能对比:相同辐照参数下,SiC20 v.%-ZTA20wt%中氦泡的尺寸要明显小于ZTA20-wt%中氦泡的尺寸,同时在金相显微镜下观察到SiC20v.%-ZTA20mo%l样品的表面未发生剥落。表明添加SiC后,SiC-ZTA复相陶瓷抗He离子辐照能力有所增强。
Abstract
yi α-Al2O3、ZrO2he β-SiCfen ti wei yuan liao ,tong guo fang dian deng li zi shao jie （SPS）zhi bei le ZTA20wt%（ZrO2ti ji han liang wei 20%）、ATZ80wt%（ZrO2ti ji han liang wei 80%）、SiC20v.%-ZTA20wt%yi ji SiC20v.%-ATZ80wt%fu xiang tao ci 。zai ci ji chu shang yun yong duo chong shou duan dui tao ci de chang gui xing neng bao gua li xue xing neng 、re xue xing neng jin hang le fen xi yan jiu bing yan jiu le bu tong de zhi bei can shu dui fu xiang tao ci xing neng de ying xiang ;gen ju cai liao de fu yi huan jing shua ding le kuo dang de fu zhao tiao jian dui cai liao de kang fu zhao xing neng jin hang le ping gu ,zhu yao jie lun ru xia :1.wei guan jie gou yan jiu :XRDjie guo biao ming :ZTAhe ATZtao ci zhong jin cun zai α-Al2O3、ZrO2;tian jia SiCde fu xiang tao ci zhong jin cun zai α-Al2O3、ZrO2he β-SiC,bu cun zai ji yu za xiang ,shui ming β-SiCzai shao jie guo cheng zhong ju you hua xue wen ding xing 。SEMjie guo xian shi :kuo liang de SiCde jia ru ke yi yi zhi ji ti jing li de chang da ,qi dao xi hua jing li de zuo yong ,duan lie ren xing jiao gao shi zai fu xiang tao ci yi chuan jing duan lie wei zhu 。2.li xue xing neng yan jiu :SiC-ATZ80wt%fu xiang tao ci de wan qu jiang du sui SiChan liang de zeng jia cong 992MPajiang dao 761MPa,zhu yao shi yin wei tian jia xiang SiCyu ji ti zhi jian de re peng zhang shi pei xian xiang yin ru re ying li ,zhi shi ji ti yu SiCzhi jian de shou su du bu tong ying xiang ji jiang du ;ling wai ,dang SiCfen bu zai jing jie shi ,yuan zi yi ji kong wei yan zhao jing jie de kuo san lu jing da yu SiCde li jing shi de yan jing jie de kuo san bian de huan man ,yin er jiang du xia jiang 。er dui yu SiC-ZTA20wt%ji lie fu xiang tao ci de wan qu jiang du ze xian zeng da hou jian xiao ,zhu yao shi you yu SiCtian jia liang jiao gao shi ,ke li tuan ju ,lian jie cheng pian dui ji ti jing li de yi zhi zuo yong jian ruo dao zhi de 。zai fu xiang tao ci zhong ,SiCjia ru hou you yu ji ke li de zu ai zuo yong shi lie wen zai jian duan pian zhuai 、qiao lian zuo yong you xiao de zeng jia le fu xiang tao ci de duan lie ren xing ;ZrO2ke li de gao ren xing yi ji ji yu ji ti zhi jian de xiang hu zuo yong shi de ATZ80wt%ji lie de duan lie ren xing jiao ZTA20wt%ji lie de gao 。3.re xue xing neng yan jiu :fu xiang tao ci de re kuo san ji shu he re dao lv yu SiChan liang cheng zheng bi ,yu ZrO2han liang cheng fan bi ,cong shi wen 100℃,fu xiang tao ci de bi re rong sui wen du sheng gao su lv jiao kuai ,zhi hou zhu jian jian huan ,wen du sheng gao dao zhi sheng zi ping jun zi you cheng jian xiao ,dao re ji shu jian xiao 。4.SiC20 v.%-ZTA20wt%kang fu zhao xing neng yan jiu :2.0 MeV Heli zi zai suo you SiC20v.%-ZTA20wt%yang pin zhong cong biao mian zhi sun shang feng zhi ou jun chan sheng le da liang hai pao ,dan cun zai bu fen mo hai pao ou yu 。dang fu zhao sun shang wei 50dpashi ,yang pin zhong can za feng zhi ou （3.8-4.1μm）hai pao che cun yao ming xian da yu qian duan sun shang ou yu （0-3.8μm）,ju qian duan ou yu nei hai pao che cun he mi du sui shen du mo ming xian 5.cha yi ;xiang tong shen du xia ,wen du wei 800℃shi ,sun shang shui ping wei 50dpayang pin zhong hai pao de che cun yao ming xian da yu sun shang shui ping wei 5dpade yang pin ,biao ming ru she Heli zi ji liang yue gao ,yue rong yi ju ji chang da ;xiang tong shen du xia ,sun shang shui ping wei 50dpashi ,800℃fu zhao yang pin zhong hai pao de che cun yao ming xian da yu chang wen xia fu zhao yang pin zhong hai pao de che cun ,biao ming gao wen neng gou cu jin hai pao sheng chang 。6.kang fu zhao xing neng dui bi :xiang tong fu zhao can shu xia ,SiC20 v.%-ZTA20wt%zhong hai pao de che cun yao ming xian xiao yu ZTA20-wt%zhong hai pao de che cun ,tong shi zai jin xiang xian wei jing xia guan cha dao SiC20v.%-ZTA20mo%lyang pin de biao mian wei fa sheng bao la 。biao ming tian jia SiChou ,SiC-ZTAfu xiang tao ci kang Heli zi fu zhao neng li you suo zeng jiang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)的柴建龙，发表于刊物中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)2019-08-16论文，是一篇关于基复相陶瓷论文,烧结论文,力学性能论文,抗辐照性能论文,中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)2019-08-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)2019-08-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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