【摘 要】
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陶瓷材料具有高硬度、高弹性模量和较低的密度,使其对于动能的吸收能力强,抗弹性能良好。此外,Al2O3陶瓷具有制备工艺成熟、原料丰富、价格低廉等优点,使其在装甲防弹领域被广泛研究。非晶合金具有高强度、良好的韧性以及耐磨、耐蚀等一系列优点,使其在军工和微型精密器件等领域有着广泛的应用。近年来,通过压力浸渗铸造法制备陶瓷/非晶合金双连续相复合材料,可以充分发挥两种材料的性能优点,弥补各自的不足,使其一出
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陶瓷材料具有高硬度、高弹性模量和较低的密度,使其对于动能的吸收能力强,抗弹性能良好。此外,Al2O3陶瓷具有制备工艺成熟、原料丰富、价格低廉等优点,使其在装甲防弹领域被广泛研究。非晶合金具有高强度、良好的韧性以及耐磨、耐蚀等一系列优点,使其在军工和微型精密器件等领域有着广泛的应用。近年来,通过压力浸渗铸造法制备陶瓷/非晶合金双连续相复合材料,可以充分发挥两种材料的性能优点,弥补各自的不足,使其一出现就吸引人们开展了大量基础和应用的科学研究。本论文采用凝胶注模和牺牲模板法制备了具有反蛋白石结构的高气孔率的氧化铝多孔陶瓷。通过EPS球和其它有机物的热分析曲线确定脱脂工艺为升温速率1℃/min,330℃保温5h,再加热到700℃。结合氧化铝粉的热膨胀曲线设定烧结工艺为1400-1650℃,保温4 h。此外,研究了烧结温度和固相含量对多孔陶瓷烧结收缩率、相对密度、气孔率、显微组织、压缩强度和弯曲强度的影响。在1650℃烧结后可以得到气孔率为61%的氧化铝多孔陶瓷,压缩强度和弯曲强度分别高达20.9 MPa和19.2 MPa。通过超高真空润湿性测试系统,测试了 Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7在Al2O3基片上润湿角的变化情况,在1023-1223 K这个温度范围内,润湿角随着温度的升高先减小后增大。在1123 K时,Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7在Al2O3基片上的润湿角最小。以润湿实验数据为根据确定Al2O3/Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7非晶合金双连续相复合材料的制备工艺,压力浸渗温度分别为1073 K和1123 K,保压时间分别为5 min、10 min和15 min。通过XRD、显微组织和力学性能分析可知,该复合材料只有Al2O3相和Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7非晶合金相,没有其它晶态相产生,界面结合良好,压缩强度和弯曲强度分别高达到658 MPa和127 MPa。
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