熱壓B-,4-C-TiB-,2-陶瓷復(fù)合材料的組織與性能的研究.pdf

1、碳化硼陶瓷因其具有超高的硬度、耐磨性、耐腐蝕性等特性，因而在機(jī)械、化學(xué)、冶金、軍工等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是由于碳化硼晶體中共價(jià)鍵比例較高造成了碳化硼陶瓷的斷裂韌性較差，嚴(yán)重制約了碳化硼陶瓷的應(yīng)用。 本實(shí)驗(yàn)以B<,4>C、C、TiO<,2>或TiCl<,4>為主要原料，分別采用機(jī)械法和共沉淀法對(duì)原料進(jìn)行混合，并采用熱壓燒結(jié)工藝制備了B<,4>C-TiB<,2>陶瓷復(fù)合材料。研究了B<,4>C-TiB<,2>復(fù)合材料的合成機(jī)理

2、以及原料配比、熱壓工藝、復(fù)合粉體制備工藝對(duì)B<,4>C-TiB<,2>陶瓷復(fù)合材料的燒結(jié)性能、顯微組織和力學(xué)性能的影響。通過(guò)X-光衍射儀、掃描電鏡、透射電鏡等分析手段，分析了B<,4>C-TiB<,2>陶瓷復(fù)合材料的物相組成、晶粒大小和增強(qiáng)、增韌的機(jī)制。 通過(guò)對(duì)不同預(yù)燒溫度下的產(chǎn)物進(jìn)行XRD分析，結(jié)果表明：在300℃下，Ti(OH)<,4>沉淀全部轉(zhuǎn)化為TiO<,2>。在900℃時(shí)，大部分的TiO<,2>由銳鈦礦型轉(zhuǎn)化為金紅石型

3、。由共沉淀工藝獲得的TiO<,2>微粉均勻地包覆于碳化硼顆粒上，且尺寸細(xì)小。確定的最佳預(yù)燒工藝為1500℃×1h。 通過(guò)對(duì)陶瓷復(fù)合材料機(jī)械性能的研究，結(jié)果表明，當(dāng)采用共沉淀工藝、TiB<,2>含量43％(wt．)時(shí)，陶瓷復(fù)合材料的綜合性能較佳，其相對(duì)密度、硬度、抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性分別為99.8％、23.6GPa、506MPa和9.3 MPa·m<'1/2>。 通過(guò)對(duì)B<,4>C-TiB<,2>陶瓷復(fù)合材料顯微組織、斷口