Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Создание функциональной керамики на основе оксинитридов алюминия и кремния

Работа №9115

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

технология производства продукции

Объем работы108стр.
Год сдачи2017
Стоимость6400 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
521
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 9
1. Литературный обзор 11
1.1 Структура и свойства керамики на основе
11
оксидов алюминия, циркония и кремния.
1.2 Структура и свойства керамики на основе
г 28
нитридов бора и алюминия.
1.3 Получение и применение современной
, 36
многофункциональной оксинитридной керамики
1.4 Основы активированного спекания
43
керамических материалов
2. Экспериментальная часть
2.1 Объекты и методы исследования
2.2 Результаты исследования
3. Финансовый менеджмент, ресурсосбережение и ресурсоэффективность
4. Социальная ответственность Заключение
Список использованных источников


Объектом исследования является керамика на основе оксида
алюминия, диоксида кремния, диоксида циркония, нитрида бора, нитрида
кремния .
Целью работы является исследование структуры и физикомеханических свойств керамики на основе оксида алюминия, диоксида
кремния, диоксида циркония, нитрида бора, нитрида кремния, полученной
прессованием и спеканием наноструктурных порошков.
В процессе исследования изучали технологические свойства
оксидных порошков, проводили их механическую активацию,
пластификацию, формовали и спекали керамические прессовки,
изготавливали микрошлифы спеченных образцов для наноиндентирования и
изучения микроструктуры.
Были определены плотность прессовок и спечённых образцов,
измерены модуль упругости и нанотвердость с использованием методики
наноиндентрования, исследована микроструктура спеченных образцов.
Основные конструктивные, технологические и эксплуатационные
характеристики:
Полученные в ходе исследования результаты предполагается
использовать в разработке технологических рекомендаций для производства
изделий из муллитокорундовой и корундовой керамики конструкционного и
функционального назначения.

Введение
В современной науке все большую и большую роль занимают
материалы из керамики. Потому что керамика обладает рядом свойств и
особенностей, благодаря которым ее можно использовать вместо
традиционных материалов. Она обладает рядом высоких показателей
физических, химических, электрофизических свойств. Керамика на основе
оксинитридов обладает высокими прочностными характеристиками,
возможна её эксплуатация при высоких температурах, устойчива к
агрессивным средам. Изделия из керамики могут подвергаться различным
видам обработки, в том числе механической. Керамику можно использовать
в напылении покрытий, вводить как добавки к другим материалам, что
расширяет спектр ее применения. Применение керамики зависит от свойств,
среди которых: высокая твердость и прочность, износостойкость,
диэлектрические свойства и проводимость, химическая стойкость.
Но у керамики, как и у любого другого материала есть недостатки.
Керамика очень хрупкий материал, что является препятствием к
формированию однородной бездефектной структуры и применению в
некоторых областях науки и техники. Поэтому ведется поиск всевозможных
решений, изменение методологии выбора исходных порошков, и нахождение
высокопроизводительных способов активации керамики, для достижения
высоких физико-механических свойств и устранения недостатков.
Наиболее эффективным способом активации является механическая
активация исходных порошков керамики в энергонапряженных планетарных
мельницах. Также существует другой путь активации порошков: введение в
керамические порошки различных добавок ( нанодисперсные порошки).
Естественно, что технический прогресс заставляет науку внедрять
такой перспективный материал, как керамика, и в ближайшем будущем,
недостатки будут устранены и найдены методы и технологические решения
для улучшения процесса активации керамических порошков.10
Целью работы является исследование структуры и физикомеханических свойств керамики на основе оксида алюминия, диоксида
кремния, диоксида циркония, нитрида бора, нитрида алюминия, полученной
прессованием и спеканием наноструктурных порошков.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В результате исследования процессов прессования керамических
порошков было установлено, что оптимальное давление прессования для
всех исследованных составов 400 МПа. Поэтому дальнейшее увеличение
давления прессования представляется нецелесообразным. Прессовки имели
правильную форму без осыпания кромок и расслойных трещин.
2. Результаты спекания в атмосфере воздуха показали, что образцы,
содержащие нитридную фазу, не спеклись. Это можно объяснить
окислением нитридов и образованием легкоплавких эвтектик. Наибольшую
плотность имел образец заэвтектического состава композиции 80%Al2O3 –
19%ZrO2 – 1%Y2O3 .
3. Композиция 50%Al2O3 – 50%AlN спекается только в инертной
атмосфере. Методом ИПС получен образец данного состава с относительной
плотностью 84,8%.
4. Результаты наноиндентирования показали, что наибольшими
значениями модуля нормальной упругости и нанотвердости обладает
композиция состава 50%Al2O3 – 50%AlN: EIT = 290663 МПа, HIT = 20269 Мпа.
Оксинитридную керамику данного состава можно рекомендовать, как
материал для изготовления высокопрочных керамических изделий,
эксплуатируемых в условиях высоких температур.
5. Результаты исследования показали, что нитрид бора при
взаимодействии с оксидом алюминия и оксидом кремния при высоких
температурах в атмосфере воздуха не может образовывать высокопрочную
керамику.
6. Композиции на основе оксидов циркония и алюминия,
стабилизированные оксидом иттрия спекаются в высокотемпературной печи
в воздушной атмосфере до высокой плотности и имеют достаточно высокие
механические характеристики.


Матренин С.В., Слосман А.И. Техническая керамика: Учебное
пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2004.–75 с.
2. Шевченко, А.В. Высокотехнологичная керамика на основе
диоксида циркония / А.В. Шевченко, А.К. Рубан, Е.В. Дудник // Огнеупоры и
техническая керамика. 2000. №9. С. 2-8.
3. Гаршин, А.П. Керамика для машиностроения / А.П. Гаршин, В.М.
Гропянов, Г.П. Зайцев и др. – М.: ООО Изд-во «Научтехлитиздат», 2003. 384
с.
4. Дубок, В.А. Биокерамика – вчера, сегодня, завтра // Порошковая
металлургия. 2000. №7/8. С. 69-88.
5. Филиппенко, В.А. Различные пары трения эндопротезов
тазобедренного сустава // Ортопедия, травматология и протезирование. 2013.
№3. С. 66-69.
6. Chevalier, J. What future for zirconia as a biomaterial? //
Biomaterials. 2006. V. 27. P. 535-543.
7. Lughi, V/ Low temperature degradation – aging of zirconia: A critical
review of the relevant aspects in dentistry / V. Lughi, V. Sergo // Dental materials.
2010. V. 26. P 807-820.
8. Эйтель В. Физическая химия силикатов. Пер. с англ. М., ИЛ,
1962. 1055 с. с ил.
9. Роусон Г. Неорганические стеклообразующие системы. Пер. с
англ. М., «Мир», 1970. 312 с. с ил.
10. Прянишников В.П. Справочник по производству стекла, т. 1. М.,
Госстройиздат, 1963. 680 с. с ил.
11. Ботвинкин О. К., Запорожский А.И. Кварцевое стекло. М.,
Стройиздат, 1965, 259 с. с ил.
12. Schulle W. Ulbricht J. – «Silikattechnik», 1962, Bd. 13, № 7, S. 229 –
232.107
13. Попильский Р.Я., Нишанова И.Е. – «Труды МХТИ им Д.И.
Менделеева, вып 50 М., 1966, с. 194-195, с ил.
14. Нишанова И.Е., Попильский Р.Я., Гузман И.Я. –
«Высокоогнеупорные материалы», М,. «Металлургия», 1966, с. 82-91 с ил.
15. Чуракова Р.С. – «Труды ВИО», вып. 42. М., «Металлургия», 1971,
с. 181-187 с ил.
16. Попильский Р.Я., Кондрашов Ф.В. Прессование керамических
порошков. М., «Металлургия», 1968. 272 с. с ил.
17. Голубева Н.В., Елькина С.А. – «Оптико-механическая
промышленность», 1967, №6, с. 38-41 с ил.
18. Weckesser J. W., Suess S. P., Hallendorf R. H. – «J. of Spaceaircraft
and Rockets», 1968, 5, № 7, p. 762-769.
19. «L`onde Electrique», 1968, v. 48, № 491, p. 129-133.
20. «Space Aeronautics», 1968, v. 50, №1, p. 48-49.
21. Соломин Н.В. Жаростойкость материалов и деталей под
нагрузкой. М., Стройиздат, 1969, 112 с. с ил.
22. Handbook of Chemistry and Physics, Clevelend, Ohio, Chemical
Rubber Publishing Co., 1960. 61 p.
23. Documentation of Molecular Spectroscopy, Butter Worths Sci. Publ.
London, 1968. 330 p.
24. Оптические материалы для инфракрасной техники. М., «Наука»,
1965. 335 с. с ил. Авт.: Воронкова Е. М., Гречишников Б. Н., Дистлер Г. И.,
Петров И. П.
25. Briegleb F., Geuther A. – Libigs Ann., 1962, p. 123,238.
26. Mellor I.W. A Comprehensive treatise on inorganic and theoretical
chemistry, 1928. – p. 111.
27. Joseph M. Wahl et al. Recent Advances in ALONTM Optical
Ceramic, Surmet.
URL:http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium_oxynitride#cite_note-r2-3.108
28. Yamaguchi G. “Refractive Power of the Lower-Valen

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ