ZrC-W復(fù)合材料的反應(yīng)制備工藝研究.pdf

1、本文采用原位反應(yīng)熱壓燒結(jié)工藝制備了ZrC-W復(fù)合材料，并用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜(EDS)等分析手段和三點(diǎn)彎曲、單邊切口梁法、維氏硬度等測(cè)試方法對(duì)復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。對(duì)復(fù)合材料的球磨混料工藝進(jìn)行了初步探討，系統(tǒng)研究了燒結(jié)溫度、碳鋯比及W含量對(duì)ZrC-W復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　球磨方式對(duì)復(fù)合粉末的形貌有顯著影響，采用高能球磨對(duì)粉末的細(xì)化作用明顯。采用WC球可以

2、可有效地破碎粉末。隨著球料比的增大和球磨時(shí)間的延長(zhǎng)，復(fù)合粉末平均粒徑減小，但時(shí)間過長(zhǎng)，容易出現(xiàn)粉末的焊合和團(tuán)聚現(xiàn)象。較優(yōu)的球磨工藝是：高能球磨，球磨介質(zhì)為 WC，球料比為20:1，球磨時(shí)間12h。
　　采用高能球磨粉末制備復(fù)合材料的宏觀組織不均勻，分為兩種區(qū)域，組織粗大區(qū)域和組織細(xì)小區(qū)域，細(xì)小區(qū)域的粒徑約為1~2μm，組織分布均勻。
　　隨燒結(jié)溫度的升高，復(fù)合材料的致密度逐漸增加，2000oC燒結(jié)的40vol％W/ZrC0.

3、9復(fù)合材料的致密度達(dá)到99.9%。復(fù)合材料主要由W和ZrC兩相組成。隨燒結(jié)溫度的升高、碳鋯比的增加及W含量的增加，ZrC的晶格常數(shù)逐漸減小，主要是由于W在ZrC晶格中的固溶量增加所致。在碳-鋯比為1的40vol%W/ZrC復(fù)合材料中出現(xiàn)W2C相，這主要是由于材料中的過量碳與W反應(yīng)所致。
　　隨燒結(jié)溫度的升高，復(fù)合材料的力學(xué)性能增大；隨碳鋯比的增加，材料的硬度增大，彈性模量基本保持不變，抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性先增大后減小，在碳-鋯比為1