张波超高温陶瓷课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,演讲者：张波,12,年,11,月,27,日,超高温陶瓷,超高温陶瓷的概念,超高温陶瓷的晶体结构,超高温陶瓷的基本性能,超高温陶瓷的烧结工艺,烧结助剂及其影响机理,超高温陶瓷,超高温陶瓷,是指在高温环境下（,1650220,），以及在反应气氛中，能够保持物理化学性能稳定的一类特种陶瓷材料。与普通碳化物陶瓷，如碳化硅和氮化硅比较，其不仅使用温度高，而且对高温化学稳定性和耐烧蚀性等有特殊的要求。,过渡金属硼化物（如,ZrB,2,、,HfB,2,、,TaB,2,）、碳化物（如,ZrC,、,HfC,、,TaC,）和氮化物（,HfN,）,超高温陶瓷的概念,抗蠕变性非常好、,高熔点,、较好的高温抗氧化性、良好的导热性和抗热震性能。,与碳,-,碳复合材料相比,：生产周期短、成本低、抗氧化性和抗燃性能好。,超高温陶瓷材料原子之间通过很强的,共价键结合,。,ZrB,2,，,六方,AlB,2,结构,石墨状硼原子与六方密堆的金属原子层构成：每个硼原子周围有三个金属原子，及三个硼原子。每个金属原子与十二个硼原子配位，六个金属原子在同一层，两个金属原子在临近的上下层。,二硼化物强化学键,：限制,a,、,c,方向生长，可容纳大量金属原子。,超高温陶瓷晶体结构,1,、力学性能,2,、热学性能,3,、电学性能,4,、高温抗氧化性及机理,5,、无压烧结,超高温陶瓷的性能,力学性能,高硬度,强共价键,硬度值波动：制备工艺不同导致材料晶粒尺寸和孔隙率不同所致。,热学性能,硼化物陶瓷,都具有较高的热导率,，明显比碳化物的热导率高。,其热导率随温度的升高有一定的下降,，但均远大于氮化物和碳化物陶瓷,（,利于减小部件内热梯度，减小内热应力,）,。,SiC,的添加有利于降低,HfB,2,陶瓷高温阶段热膨胀系数的增大量。,电学性能,高温抗氧化性及机理,硼化物陶瓷高温稳定性顺序：,HfB2,ZrB2,TiB2,NbN2,；,高温氧化期间，碳化硅和氮化硅表面二氧化硅保护层被破坏，一氧化硅气体逸出，使材料进一步氧化。,但,HfB2,和,ZrB2,陶瓷具有很好的抗氧化性,。抗氧化机理如下：,1,、热压烧结,2,、反应热压烧结,3,、放电等离子烧结,4,、高压烧结,5,、无压烧结,烧结方法,1,、热压烧结,2,、反应烧结,反应烧结机理：,添加剂或烧结助剂,超高温陶瓷多为,强共价化合物,，烧结较困难，须引入,添加剂或烧结助剂,，通过,生成固溶体或形成液相,，提高传质能力和扩散速率，促进烧结致密化，甚至降低烧结温度。,有助于烧结的添加剂依据其作用大致可分为：,不同烧结助剂对,ZrB,2,基陶瓷性能的影响,谢谢大家,