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文档简介

,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zrb2、hfb2、tab2）、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。zrb2，六方alb2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hfb2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： hfb2zrb2tib2nbn2 ； 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
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