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陶瓷学报2024年第04期:TiB_2相含量对SiC-B_4C-TiB_2三相复合陶瓷微观结构演变和力学性能影响研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王雯龙;陈刚;刘凯;王红杰;申震;田兆永;谭波;寇亦非;刘光;

单位:中国兵器科学研究院宁波分院;

摘要:以SiC、B_4C、TiO_2和C为原料,通过无压固相烧结原位制备SiC-B_4C-TiB_2三相复合陶瓷,并系统研究了不同TiB_2相含量对复合陶瓷微观结构演变和力学性能的影响。结果表明,TiO_2可在烧结过程中完全转化为TiB_2相,TiB_2含量的增加会促进SiC-B_4C复合陶瓷的烧结致密化,当TiB_2含量为12 vol.%时,复合陶瓷的最大相对密度达到97.82%,体积密度和表观孔隙率分别为3.12 g·cm~(-3)和2.6%。复合陶瓷的力学性能随着密度的增加而提高,抗弯强度、维氏硬度和断裂韧性最高分别达到(491±24) MPa、(30.1±0.8) GPa和(5.17±0.23) MPa·m~(1/2)。SiC-B_4C-TiB_2三相复合陶瓷增韧机制以残余热应力增韧为主,裂纹偏转和弥散颗粒相的钉扎等机制协同增韧。

关键词:无压烧结;;复合陶瓷;;微观结构;;力学性能

基金资助:宁波市2025重大科技攻关项目(2022Z008)