原位合成ZrB-,2-顆粒增強(qiáng)B-,4-C基陶瓷復(fù)合材料.pdf

1、該實(shí)驗(yàn)用牡丹江磨料二廠生產(chǎn)的3.5μm的碳化硼粉末,加入不同含量的ZrO<,2>微粉和C(化學(xué)計(jì)量比),進(jìn)行原位合成ZrB<,2>/B<,4>C陶瓷復(fù)合材料.并通過對(duì)密度、收縮率的研究,確定了原位合成燒結(jié)的最佳工藝為:1600℃×60min+2060℃×30min.通過調(diào)整ZrO<,2>微粉和C的加入量改變ZrB<,2>的體積百分比,研究了第二相體積百分?jǐn)?shù)和原位合成工藝對(duì)材料密度、硬度、抗折強(qiáng)度、斷裂韌性、顯微組織和斷口形貌等的影響.實(shí)

2、驗(yàn)結(jié)果表明,①隨著燒結(jié)溫度的增加,材料的密度先增加后降低.在2060℃、ZrB<,2>的體積百分比為6％時(shí),材料的密度達(dá)到最大值,為2.53g/cm<'3>,約為理論密度的93.2％.材料的硬度則隨著溫度的升高而增大,逐漸趨于平穩(wěn),在2070℃時(shí)達(dá)到最大值(40.5GPa).材料的斷裂韌性隨著溫度的變化與密度相反,先呈現(xiàn)明顯的下降趨勢后略有升高,從2000℃時(shí)的4.04MPa·m<'1/2>降為2060℃時(shí)的2.36MPa·m<'1/2

3、>.②隨著第二相ZrB<,2>體積百分?jǐn)?shù)的增加,材料的密度和硬度均是先降低后增大,在ZrB<,2>體積百分?jǐn)?shù)為7％時(shí),密度和硬度均達(dá)到最小值,分別為92.4％T.D.和29GPa,隨著ZrB<,2>體積百分?jǐn)?shù)的增加達(dá)到16v％時(shí),密度和硬度均達(dá)到該次實(shí)驗(yàn)的最大值,分別為94％T.D.和46.8GPa.斷裂韌性則隨第二相含量的增多而增大,在2060℃下,從ZrB<,2>體積百分含量為6％時(shí)的2.36MPa.m<'1/2>上升為ZrB<,2