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中国陶瓷2025年第09期:SiC晶须增强ZrB_2-SiC超高温陶瓷的力学性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张前;任静;陈敏;王振祥;王龙;孙国栋;解静;

单位:长安大学材料科学与工程学院;中国人民解放军火箭军工程大学智剑实验室;

摘要:采用微纳米级ZrB_2粉末、SiC粉末及SiC晶须(SiCw)作为原料,利用放电等离子烧结技术制备了ZrB_2-SiC-SiCw复合陶瓷,探究烧结温度、压力和晶须含量对陶瓷致密化和力学性能的影响规律。结果表明,提高烧结温度和适当增加烧结压力有助于陶瓷致密度和力学性能的提升,在1600℃/60 MPa烧结出相对密度为96.59%的ZrB_2-SiC-SiCw陶瓷。随着SiCw含量的递增,复合陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧性均展现出先增后减的趋势。晶须含量为15 vol%时,复合陶瓷性能最佳,其维氏硬度为19.4 GPa,抗弯强度达到292.85 MPa,断裂韧性为4.31MPa·m~(1/2),较未添加晶须的分别提高了16.87%、21.1%和43.2%。

关键词:SiC晶须;;ZrB_2-SiC;;放电等离子烧结;;力学性能

基金资助:国家自然科学基金(51902028,52272034);; 火箭军工程大学智剑实验室开放基金(2024-ZJSYS-KF02-09);; 长安大学大学生创新创业训练计划项目(S202410710358)