助熔剂对原位转化碳纤维增韧陶瓷基复合材料性能的影响

作     者：曹晶晶 陈华辉 杜飞 陈功哲 范磊 CAO Jing-jing;CHEN Hua-hui;DU Fei;CHEN Gong-zhe;FAN Lei

作者机构：中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院材料科学与工程系北京100083 

出 版 物：《硅酸盐通报》 (Bulletin of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2013年第32卷第3期

页      面：389-393,397页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51275516) 

主　　题：助熔剂 陶瓷基复合材料 力学性能 耐磨性 

摘      要：本文以聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维为先驱体,以氧化铝为主要原料,添加SiO2-MgO-CaO三系助熔剂,采用真空热压烧结法制备了原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料。主要探讨不同助熔剂添加量对复合材料微观结构和各项性能指标的影响。以体积密度、显微硬度和断裂韧性等性能指标为主要评价标准选择最佳的助熔剂添加量。并研究了原位转化碳纤维增韧氧化铝陶瓷的摩擦磨损行为与机制以及力学性能和微观结构对摩擦磨损特性的影响。结果表明:当助熔剂含量为3vol%时,复合材料的综合性能最优,此时体积密度为3.72 ***-3,显微硬度为1624 HV,断裂韧性为10.6 MPa.m1/2。在室温干摩擦条件下,复合材料的磨损率随着助熔剂含量的增加呈先升高后降低趋势。室温下原位转化碳纤维增韧氧化铝基复合材料的磨损机制以脆性剥落为主,并伴有疲劳磨损。