金属间化合物/高温氧化铝陶瓷辊棒复合材料的制备工艺与研究

　　金属间化合物材料具有许多优良的性能，可以将金属间化合物与陶瓷材料相复合形成金属间化合物/耐高温陶瓷管复合材料。金属间化合物/耐高温陶瓷管复合材料是近年来发展起来的一种新型复合材料，制备的金属间化合物/耐高温陶瓷管复合材料具有很多优异的性能。本文主要介绍金属间化合物/耐高温陶瓷管复合材料的制备工艺和力学性能以及研究进展，研究和开发的金属间化合物/耐高温陶瓷管复合材料主要包括Fe-Al金属间化合物/陶瓷复合材料，Ti-Al金属间化合物/陶瓷复合材料和Ni-Al金属间化合物/陶瓷复合材料。本文对金属间化合物/耐高温陶瓷管复合材料未来的发展趋势进行了分析和预测。采用热压烧结法制备出钢纤维和莫来石纤维增强耐高温陶瓷管摩擦材料，对比分析钢纤维、钢纤维和莫来石纤维的混杂纤维以及莫来石纤维增强耐高温陶瓷管摩擦材料的机械性能和摩擦磨损特性。利用扫描电子显微镜(SEM)观察不同温度下的磨损表面和磨屑形貌，并研究其磨损机制。研究结果表明，钢纤维和莫来石陶瓷混杂纤维增强的耐高温陶瓷管摩擦材料具有较高的机械强度以及良好的摩擦稳定性和耐磨性能，以莫来石纤维增强的耐高温陶瓷管摩擦材料，摩擦因数表现出严重的热衰退，且具有低的耐磨损性能。SEM分析表明，在从低温到高温的摩擦过程中，钢纤维和莫来石陶瓷混杂纤维增强的耐高温陶瓷管摩擦材料的磨损形式主要由黏着磨损转化为黏着磨损与磨粒磨损的复合磨损形式，而以莫来石纤维增强的耐高温陶瓷管摩擦材料，其磨损形式以磨粒磨损为主。

　　通过对C/SiC耐高温陶瓷管复合材料螺栓连接件的模态进行计算和试验分析，确定了其模态参数和振动响应特性;然后通过对C/SiC耐高温陶瓷管复合材料螺栓连接件进行正弦扫频振动实验，研究了拧紧力矩对螺栓连接件振动性能的影响规律;最后研究了液态聚硼硅氮烷(L-PBSZ)对C/SiC耐高温陶瓷管复合材料螺栓连接件防松性能的影响。研究结果表明:一阶和三阶固有计算模态频率与试验模态频率一致，因此，可以采用有限元分析方法对C/SiC耐高温陶瓷管复合材料螺栓连接件进行振动响应特性分析;采用正弦扫频振动频谱信号差值曲线分析可以作为检测螺栓连接件是否松动的方法;SEM观察表明，L-PBSZ改性的C/SiC耐高温陶瓷管复合材料螺栓连接件，螺纹副间形成陶瓷填充体，使得螺纹与螺母间有效摩擦系数和有效摩擦面积增加，因此螺母松脱退出的力矩增大，提高了C/SiC耐高温陶瓷管复合材料螺栓连接件的防松可靠性能。

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