4C/C坯體,結(jié)合反應(yīng)滲Si燒結(jié)工藝制備B4C-SiC-Si復(fù)合材料。重點(diǎn)考察Na2CO3、NaOH、KOH、Na2SiO3和NaHCO3五種不同堿性催化劑對(duì)B4C-SiC-Si復(fù)合材料組織與力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：催化劑主要影響復(fù)合材料的組織均勻性及游離Si的尺寸。添加五種不同催化劑時(shí)復(fù)合材料主要由BxC、B12(B,C,Si)3、SiC和Si組成,以NaOH、KOH或NaHCO3為催化劑時(shí),復(fù)合材料中游離Si的分布較均勻、尺寸較?。灰訬aOH作為催化劑時(shí),B4C-SiC-Si復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最佳,其硬度、抗折強(qiáng)度和斷裂韌性分別達(dá)到16.9 GPa、296 MPa和4.15 MPa.m1/2。"/>

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催化劑對(duì)B4C-SiC-Si復(fù)合材料組織與性能的影響
作者:
作者單位:

東北大學(xué) 材料各向異性與織構(gòu)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

作者簡介:

通訊作者:

中圖分類號(hào):

基金項(xiàng)目:

國家自然科學(xué)基金(51772048)；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2017YFB0310300)；裝備預(yù)先研究項(xiàng)目(4142210905,41422010903)


Effect of Catalysts on Microstructure and Properties of B4C-SiC-Si Composites
Author:
Affiliation:

Key Laboratory for Anisotropy and Texture of Materials Ministry of Education,Northeastern University,Shenyang Liaoning

Fund Project:

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    摘要:

    采用環(huán)境友好型間苯二酚甲醛水基凝膠體系,應(yīng)用凝膠注模成形法制備B4C/C坯體,結(jié)合反應(yīng)滲Si燒結(jié)工藝制備B4C-SiC-Si復(fù)合材料。重點(diǎn)考察Na2CO3、NaOH、KOH、Na2SiO3和NaHCO3五種不同堿性催化劑對(duì)B4C-SiC-Si復(fù)合材料組織與力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：催化劑主要影響復(fù)合材料的組織均勻性及游離Si的尺寸。添加五種不同催化劑時(shí)復(fù)合材料主要由BxC、B12(B,C,Si)3、SiC和Si組成,以NaOH、KOH或NaHCO3為催化劑時(shí),復(fù)合材料中游離Si的分布較均勻、尺寸較??；以NaOH作為催化劑時(shí),B4C-SiC-Si復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最佳,其硬度、抗折強(qiáng)度和斷裂韌性分別達(dá)到16.9 GPa、296 MPa和4.15 MPa.m1/2。

    Abstract:

    The B4C/C preforms were prepared by the gel-casting and the B4C-SiC-Si composites were fabricated based on liquid silicon infiltration process. The effects of different catalysts (Na2CO3, NaOH, KOH, Na2SiO3 and NaHCO3)on the microstructure and mechanical properties of B4C-SiC-Si composites were investigated. The results showed that the catalyst mainly affected the microstructural uniformity of composites and the size of residual Si. The composites were mainly composed of B4C, B12(B,C,Si)3, SiC and Si. When NaOH, KOH or NaHCO3as catalyst, the distribution of residual Si was uniform. With the NaOH as catalyst, the mechanical properties of B4C-SiC-Si composites were the best：the hardness, flexural strength and fracture toughness were 16.9 GPa, 296 MPa and 4.15 MPa.m1/2, respectively.

    參考文獻(xiàn)
    相似文獻(xiàn)
    引證文獻(xiàn)
引用本文

任全興,馮東,茹紅強(qiáng),趙世偉,劉寶友,王偉,張翠萍.催化劑對(duì)B4C-SiC-Si復(fù)合材料組織與性能的影響[J].稀有金屬材料與工程,2020,49(2):650~654.[Ren Quanxing, Feng Dong, Ru Hongqiang, Zhao shiwei, Liu baoyou, Wang Wei, Zhang Cuiping. Effect of Catalysts on Microstructure and Properties of B4C-SiC-Si Composites[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2020,49(2):650~654.]
DOI：10.12442/j. issn.1002-185X. QH20190050

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歷史
  • 收稿日期:2019-04-02
  • 最后修改日期:2019-04-28
  • 錄用日期:2019-10-23
  • 在線發(fā)布日期: 2020-03-12
  • 出版日期: