原位形成堇青石结合碳化硅复相材料的制备与性能研究的任务书.docx

原位形成堇青石结合碳化硅复相材料的制备与性能研究的任务书
任务书
一、任务背景
碳化硅材料具有高温、耐腐蚀、高硬度等优异性能，因此在先进制造业领域得到广泛应用。然而，由于碳化硅材料的脆性、易开裂等缺点，其在实际应用中面临很多挑战。为了克服这些问题，常常需要与其他材料进行复合。堇青石是一种优异的高温材料，与碳化硅复合可形成复相材料，具有更加优异的性能。因此，本研究旨在探究原位形成堇青石结合碳化硅复相材料的制备与性能。
二、研究目的
1.探究堇青石与碳化硅的化学反应机制，确定最佳制备条件；
2.制备原位形成堇青石结合碳化硅复相材料，考察其结构和性能；
3.分析复相材料的力学性能、热膨胀性能、耐腐蚀性能等方面的特性，与单相材料进行对比分析并得出结论。
三、研究内容
1.确定制备原位形成堇青石结合碳化硅复相材料的最佳工艺条件：初温、升温速率、保温时间等；
2.利用X射线衍射仪、扫描电镜等实验手段，分析原位形成堇青石结合碳化硅复相材料的结构和形貌特征，并比较不同工艺条件下的复合材料的结构差异；
3.通过力学试验、热膨胀试验、耐腐蚀试验等对原位形成堇青石结合碳化硅复相材料进行性能测试，并与单相材料进行对比分析。
四、研究方法
1.利用高温固相反应法制备原位形成堇青石结合碳化硅复相材料，优化反应条件；
2.利用X射线衍射仪、扫描电镜等手段对复相材料的结构和形貌特征进行表征；
3.对复相材料进行力学性能、热膨胀性能、耐腐蚀性能等方面的测试；
4.对试验结果进行对比分析，得出结论。
五、预期成果
1.确定制备原位形成堇青石结合碳化硅复相材料的最佳工艺条件；
2.成功制备出原位形成堇青石结合碳化硅复相材料，并探究其结构与性能特点；
3.分析比较复相材料和单相材料的性能差异，并得出结论。该研究具有一定的理论和实际应用价值，可以为制备新型高性能复合材料提供参考。
六、研究计划
本研究计划分为两个阶段进行，预计完成时间为1年。
第一阶段：制备原位形成堇青石结合碳化硅复相材料，分析结构和形貌特征。预计耗时6个月。
第二阶段：对复相材料进行力学性能、热膨胀性能、耐腐蚀性能等方面的测试，并对试验结果进行分析比较。预计耗时6个月。
七、参考文献
[1]陈萍，立方相碳化硅陶瓷的制备及其性能研究[D].西安电子科技大学，2017.
[2]沈昌道，材料科学基础[M].北京：高等教育出版社，2001.
[3]周达.新型陶瓷材料与技术[M].科学出版社，2012.
[4]黄丹，堇青石基复合材料的制备及性能研究[D].江苏大学，2014.