首页 期刊 硅酸盐学报 粉体合成工艺对TiB2–TiC复相陶瓷微观组织及力学性能的影响 【正文】

粉体合成工艺对TiB2–TiC复相陶瓷微观组织及力学性能的影响

作者:张宇; 郭英奎; 张馨予; 赵彦伟; 姚绵懿; 王玉金 哈尔滨理工大学材料科学与工程学院; 哈尔滨150040; 哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所; 哈尔滨150080; 航天材料及工艺研究所; 北京100076
热压烧结   力学性能   增韧机制   粉末合成工艺  

摘要:分别以直接法和间接法碳硼热还原工艺合成的TiB2–TiC复合粉体为原料,采用热压烧结工艺制备了共晶成分的TiB2–44%TiC(摩尔分数)复相陶瓷,研究了粉体合成工艺和烧结温度对TiB2–TiC复相陶瓷显微组织和力学性能的影响。结果表明:以直接法合成粉末为原料烧结的TiB2–TiC复相陶瓷中,TiB2晶粒多呈棒状、组织细小均匀;而以间接法合成粉末为原料制备的复相陶瓷中TiB2晶粒多呈等轴状。随着烧结温度的升高,复相陶瓷致密度提高,晶粒长大,但力学性能变化不明显。以直接法合成复合粉末为原料,在烧结温度为2 000℃、压力为30 MPa、保温时间为1 h工艺条件下制备的TiB2–TiC复相陶瓷综合性能最佳,其致密度、弹性模量、Vickers硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为99.9%、537 GPa、19.0 GPa、598 MPa、5.3 MPa·m^1/2(压痕法)和11.6 MPa·m1/2(单边切口梁法)。TiB2–TiC复相陶瓷主要的增韧机制为裂纹偏转和分叉。

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