硼化物助燒劑對TiB-,2-陶瓷結構與性能的影響.pdf

1、TiB2陶瓷具有優(yōu)良的物理化學性能和機械力學性能，應用前景十分廣闊。本文分別以過渡金屬硼化物NbB2、VB為燒結助劑，通過適當?shù)臒釅汗に囍苽銽iB2復合材料，研究不同的NbB2、VB含量和燒結工藝參數(shù)對材料機械性能的影響，分析了材料顯微結構和性能之間的關系。 研究表明，在TiB2-NbB2體系中NbB2的加入可以明顯提高材料的燒結性能，材料的機械性能比單相的TiB2顯著提高。NbB2含量為6mol％時，燒結溫度為1750℃，保溫

2、2小時，得到的復合材料維氏硬度為21.15±0.15GPa，彎曲強度和斷裂韌性分別為850±20MPa和5.35±0.1MPa·m1/2。 XRD物相分析與顯微結構研究顯示：TiB2與NbB2在燒結過程中反應形成固溶體(TiNb)B4，使材料密實度提高。與相同工藝下熱壓獲得的純TiB2相比，添加NbB2能抑制TiB2晶粒的生長。復合材料的斷裂模式以穿晶斷裂為主。NbB2的添加在TiB2晶粒中形成復雜的位錯結構，使材料力學性能得到

3、提高。 在TiB2-VB體系中VB的加入可以明顯提高材料的機械性能。VB含量為8mol％時，燒結溫度為1800℃，保溫1小時，得到的復合材料維氏硬度為20.44±0.5GPa，彎曲強度和斷裂韌性分別為767±19MPa和5.23±0.07MPa·m1/2。 對TiB2-VB復合材料的結構研究表明：TiB2與VB在燒結過程中反應形成固溶體，使材料密實度提高。添加VB同樣抑制了TiB2晶粒的生長。復合材料的斷裂模式以穿晶斷裂