三元層狀化合物Ti₃AlC₂陶瓷兼具金屬和陶瓷的雙重性能,具有良好的導電導熱性能,相對較低的硬度,高溫下具有塑性,可機械加工性;同時也有陶瓷材料的高強度、低密度、優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性、優(yōu)良的耐腐蝕性能,較低的摩擦系數(shù)低和良好的自潤滑性等特點。它是一種具有潛在應用前景的受電弓滑板材料。本文以Ti₃AlC₂陶瓷為基體材料,分別以Cu和石墨烯作為強化相,以Ti粉、Al粉、TiC粉、石墨粉為原料,通過將Cu和石墨烯與原料粉體以三維球磨方式進行混料,采用真空熱壓燒結的方法制備Ti₃AlC₂陶瓷、Cu/Ti₃AlC₂復合陶瓷、石墨烯/Ti₃AlC₂復合陶瓷,燒結溫度為1400℃。研究不同的混料方案和保溫時間對Ti₃AlC₂顯微結構、物相組成硬度的影響。研究Cu和石墨烯的含量對Cu/Ti₃AlC₂復合...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Ti₃AlC₂陶瓷的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Ti₃AlC₂陶瓷的研究背景與現(xiàn)狀
        1.2.2 Ti₃AlC₂ 陶瓷的結構特征
        1.2.3 Ti₃AlC₂ 陶瓷的性能特點
        1.2.4 Ti₃AlC₂ 的應用
    1.3 MAX相究現(xiàn)狀
        1.3.1 MAX相的結構特征
        1.3.2 MAX相力學性能
        1.3.3 MAX相研究進展
        1.3.4 MAX相/Cu復合材料
        1.3.5 MAX相/石墨烯復合材料
    1.4 石墨烯簡介
        1.4.1 石墨烯的結構特點
        1.4.2 石墨稀的性能
    1.5 陶瓷基復合材料制備方法
        1.5.1 等離子燒結技術(SPS)
        1.5.2 熱等靜壓技術(HIP)
        1.5.3 熱壓燒結技術(HP)
    1.6 本課題研究的目的和內(nèi)容
第2章 實驗內(nèi)容和方法
    2.1 實驗藥品及儀器設備
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器設備
        2.1.3 實驗方法
    2.2 實驗方案
    2.3 材料組織結構及相成分分析
        2.3.1 物相分析(XRD)
        2.3.2 微觀組織結構分析
    2.4 材料性能測試
        2.4.1 硬度
        2.4.2 耐磨性
        2.4.3 抗熱震性
        2.4.4 導電性
第3章 Ti₃AlC₂ 燒結制度的確定
    3.1 引言
    3.2 熱力學分析
        3.2.1 Gibbs自由能和Gibbs自由能判據(jù)
        3.2.2 Ti-Al-C三元體系反應機理
    3.3 實驗過程
    3.4 實驗結果分析
        3.4.1 保溫時間對生成物物相的影響
        3.4.2 保溫時間對生成物硬度的影響
        3.4.3 保溫時間對生成物顯微結構的影響
    3.5 本章小結
第4章 Cu/Ti₂AlC₂ 復合陶瓷材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
    4.3 實驗結果分析
        4.3.1 Cu的配比對生成物物相的影響
        4.3.2 Cu的配比對生成物顯微結構的影響
        4.3.3 Cu的配比對生成物抗熱震性的影響
        4.3.4 Cu的配比對生成物耐磨性的影響
        4.3.5 Cu的配比對生成物電阻率的影響
    4.4 本章小結
第5章 石墨烯/Ti2Al C2 復合陶瓷材料的制備及性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗過程
    5.3 實驗結果分析
        5.3.1 石墨烯的質(zhì)量分數(shù)對生成物物相的影響
        5.3.2 石墨烯的質(zhì)量分數(shù)對生成物顯微結構的影響
        5.3.3 石墨烯的質(zhì)量分數(shù)對生成物抗熱震性的影響
        5.3.4 石墨烯的質(zhì)量分數(shù)對生成物耐磨性的影響
        5.3.5 石墨烯的質(zhì)量分數(shù)對生成物導電性的影響
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝



本文編號：3914984