高壽命金屬?gòu)?fù)合陶瓷滑板-資料下載頁(yè)
2025-05-14 07:47本頁(yè)面
【正文】 ~800℃ (低溫階段 )：金屬鋁熔化，填充孔隙，顯氣孔率由 %降低為%，常溫抗折強(qiáng)度由 ，高溫抗折強(qiáng)度由 加到 。 (2) 800~1200℃ (中溫階段 )：在埋碳條件下， Al與 C反應(yīng)生成 Al4C3，隨著溫度升高 Al4C3含量增多；少量的 Al與 N2反應(yīng)生成 AIN。 Al4C3和 AIN填充在剛玉骨架結(jié)構(gòu)中，使顯氣孔率降低為 %，常溫抗折強(qiáng)度大幅度提高到 ，高溫抗折強(qiáng)度顯著增加達(dá) 。 (3) 1200~1400oC(高溫階段 )： AI消失，部分 Al4C3與 N2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 AIN， AlN和Al4C3填充到剛玉骨架結(jié)構(gòu)中形成非氧化物結(jié)合，起強(qiáng)化作用，常溫抗折強(qiáng)度達(dá)到 ，高溫抗折強(qiáng)度達(dá)到 。 (4) 1400~1600℃ (高溫階段 )： AIN和 Al4C3晶體發(fā)育長(zhǎng)大，使材料保持較高的常溫和高溫強(qiáng)度，并觀察到少量的 AlxCOyNz。 22 熱處理溫度與常溫抗折強(qiáng)度的關(guān)系 熱處理溫度與線變化率的關(guān)系 熱處理溫度與體積密度、氣孔率關(guān)系 試樣的 MORT曲線 23 2) AI/Si復(fù)合 Al2O3C材料的抗折強(qiáng)度 溫度關(guān)系特征為：低溫階段隨溫度升高材料的強(qiáng)度降低，中溫階段其強(qiáng)度顯著增加，高溫階段材料的強(qiáng)度繼續(xù)增加，只是增加的幅度減小， 1400℃ 材料的抗折強(qiáng)度高達(dá)~。它們?cè)诓煌瑴囟葧r(shí)的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系特征為：低溫就呈現(xiàn)塑性狀態(tài)，一直到 1400℃ 仍處于塑性變形范圍，未觀察到粘滯流動(dòng)的出現(xiàn)。 試樣在不同溫度下的抗折強(qiáng)度 24 3) AI粉的加入量從 5%增加到 11%，材料 1400℃ 的抗折強(qiáng)度從 提高到 ，△ T=1200℃ 熱震后的殘余強(qiáng)度保持率由 55%增加到 71%，抗氧化性隨著 Al含量的增加而改善。在 8%Al的基礎(chǔ)上加入~3%的 Si粉，材料 1400℃ 的抗折強(qiáng)度進(jìn)一步明顯提高，最高達(dá)到近 40MPa；△ T=1200℃ 的抗熱震性基本沒(méi)有變化，其殘余強(qiáng)度保持率為 66~68%；加入 Si形成致密的氧化層結(jié)構(gòu)，明顯提高了抗氧化性。 試樣在不同溫度下的抗折強(qiáng)度 試樣的殘余強(qiáng)度及強(qiáng)度保持率 25 4) AI/Si復(fù)合 Al2O3C材料的顯微結(jié)構(gòu)特征為：常溫時(shí)材料的結(jié)合方式是碳結(jié)合，低溫階段以金屬結(jié)合為主，中溫階段由金屬結(jié)合逐漸向非氧化物結(jié)合轉(zhuǎn)變，高溫時(shí)形成非氧化物結(jié)合。在加熱過(guò)程中 AI/Si與 C、N2原位反應(yīng)生成非氧化物，填充在剛玉骨架結(jié)構(gòu)中，起到增強(qiáng)增韌作用，使材料具有較好的高溫機(jī)械性能。 26 6) 對(duì)用后殘磚進(jìn)行剖析，結(jié)果表明，滑板在使用時(shí)的損毀過(guò)程為：表面工作層中的非氧化物首先被氧化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度降低，在鑄孔處由于高溫鋼水沖刷引起鑄孔擴(kuò)大，在滑動(dòng)面處因機(jī)械摩擦造成滑動(dòng)面拉毛。 用有限元模擬分析了滑板在使用條件下的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)，結(jié)果表明 :滑板在使用過(guò)程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力主要決定于其初始溫度，根據(jù)應(yīng)力分布情況可以優(yōu)化滑板結(jié)構(gòu)。 27
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