论文题目: TiB2/AIN/Cu系和ZrO2/W系烧结复合材料的制备及性能研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 金松哲
导师: 贾树盛
关键词: 复合材料,梯度功能材料,放点等离子烧结
文献来源: 吉林大学
发表年度: 2005
论文摘要: 采用温度梯度场脉冲等离子放电烧结(SPS)技术成功制备由熔点和烧结温度差距较大的相组成的TiB2/AlN/Cu和TiB2/Cu太阳能电池电极用梯度功能材料。系统研究了温度梯度场SPS烧结时的模具内部温度轴向温度分布规律和烧结试样两端的温度差。制备的TiB2/Cu、TiB2/AlN梯度功能材料各层组织比较致密,层间接合牢固。还研究了不同成分的TiB2/Cu、TiB2/AlN复合材料的制备工艺、SPS烧结致密化机理、组织和性能。研究表明,纯Cu在SPS烧结致密化过程中存在三个烧结阶段,而TiB2/Cu复合材料的烧结过程则由TiB2和Cu两相的三个烧结阶段交替重叠显示出较复杂烧结收缩特点。TiB2/AlN系材料组织细小、致密,烧结过程中无新相产生,TiB2相呈粒状组织,AlN相则呈片状组织。另外,采用SPS烧结的PSZ/W系复合材料因Y2O3被C还原而PSZ脆化,很难获得没有裂纹、外观完整的烧结体,而通过添加微量的Ni,可在低温(1400℃)活化烧结PSZ/W系复合材料,制得的烧结体组织致密(相对密度大于95%),性能优良。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 选题意义
1.2 金属-陶瓷复合材料的发展及应用
1.2.1 金属-陶瓷复合材料和梯度功能材料及其发展
1.2.2 金属-陶瓷复合材料和梯度功能材料的制备工艺
1.2.3 金属-陶瓷复合材料和梯度功能材料的应用
1.3 脉冲等离子烧结(SPS)技术及其在材料制备中的应用
1.3.1 脉冲等离子烧结技术
1.3.2 SPS 在材料制备中的应用
1.4 论文研究的重要内容
第二章 TiB_2/Cu系复合材料和梯度功能材料的制备及表征
2.1 概述
2.2 实验用原材料、方法和设备
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验过程
2.3 TiB_2/Cu系复合材料的SPS烧结致密化及其机理
2.3.1 TiB_2/Cu复合材料的烧结过程
2.3.2 TiB_2/Cu复合材料的相对密度
2.3.3 TiB_2/Cu梯度功能材料的烧结过程
2.4 TiB_2/Cu系复合材料的组织
2.4.1 TiB_2/Cu系复合材料的的相组成对其组织的影响
2.4.2 烧结温度对TiB_2/Cu复合材料组织的影响
2.4.3 SPS烧结TiB_2/Cu复合材料的相组成
2.5 TiB_2/Cu系复合材料的性能
2.5.1 TiB_2/Cu系复合材料的硬度
2.5.2 TiB_2/Cu系复合材料的导电性
2.6 TiB_2/Cu系梯度功能材料的组织和性能
2.7 本章小结
第三章 TiB_2/AlN系复合材料的制备及表征
3.1 概述
3.2 实验用原材料、方法和设备
3.2.1 原材料
3.2.2 实验方法和设备
3.3 TiB_2/AlN系复合材料的烧结过程研究
3.3.1 TiB_2/AlN系复合材料的烧结
3.3.2 TiB_2/AlN系梯度功能材料的烧结
3.4 TiB_2/AlN系复合材料的组织和性能
3.4.1 TiB_2/AlN系复合材料的组织
3.4.2 TiB_2/AlN系复合材料的硬度
3.4.3 TiB_2/AlN系复合材料的弯曲强度
3.5 本章小结
第四章 TiB_2/AlN/Cu系梯度功能材料的制备及表征
4.1 概述
4.2 实验材料、方法和设备
4.3 温度梯度场 SPS 烧结时的温度场研究
4.3.1 短圆柱体模具单向散热 SPS 烧结温度场
4.3.2 截锥型模具单向散热 SPS 烧结温度场
4.4 烧结工艺对TiB_2/AlN/Cu梯度功能材料烧结质量的影响
4.4.1 不同烧结条件下烧结收缩曲线
4.4.2 烧结块体的外观
4.5 TiB_2/AlN/Cu梯度功能材料的组织和硬度
4.5.1 TiB_2/AlN/Cu梯度功能材料的组织
4.5.2 TiB_2/AlN/Cu梯度功能材料的硬度
4.6 本章小结
第五章 ZrO_2/W系复合材料的制备及表征
5.1 概述
5.2 实验用原材料、方法和设备
5.2.1 原材料
5.2.2 实验方法和设备
5.3 ZrO_2/W系复合材料的烧结
5.4 ZrO_2/W系复合材料的组织
5.5 ZrO_2/W系复合材料的力学性能
5.6 ZrO_2/W系复合材料的MSP实验结果及分析
5.7 ZrO_2/W系复合材料的导电性能研究
5.8 本章小结
结论
参考文献
攻博期间发表的论文及其它成果
摘要
Abstract
致谢
发布时间: 2005-08-26
参考文献
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