高性能碳化硼陶瓷材料熱壓燒結技術研究.pdf

1、碳化硼陶瓷具有高硬度、高模量、良好耐磨性、高中子吸收性、低密度等優(yōu)良特性，但是因為燒結困難和低的韌性阻礙了其大范圍的應用。
　　本文針對碳化硼陶瓷這兩個致命弱點進行研究，設計了兩種組合燒結助劑（Al2O3+葡萄糖，Y2O3+Al2O3），改善燒結性能；通過原位反應引入TiB2顆粒增韌B4C陶瓷，并通過優(yōu)化工藝進一步致密化制備了具有較高綜合力學性能的B4C基陶瓷復合材料。運用現代分析測試手段對材料組織結構、室溫力學性能等進行了分析，

2、探討了強化燒結機理和增韌機制。
　　通過添加組合燒結助劑（Al2O3+葡萄糖，Y2O3+Al2O3），在相對較低溫度即達到了致密化：其中以Al2O3和葡萄糖作為燒結助劑，2000℃熱壓獲得了完全致密的B4C陶瓷材料；添加Y2O3+Al2O3，1850℃熱壓燒結材料致密度達到94.5％TD。液相燒結、活化粉末、增加點缺陷是促進燒結致密化的機理。其中以Al2O3+葡萄糖作為燒結助劑，材料不僅保持了35.4GPa的高硬度，而且斷裂韌性提

3、高到5.5MPa.m1/2。
　　添加TiO2和葡萄糖在B4C基體中原位反應生成了彌散分布的TiB2顆粒，起到了第二相顆粒增韌的作用，1950℃熱壓得到97.7%TD的TiB2/B4C復合材料，斷裂韌性達到5.3MPa.m1/2。
　　通過優(yōu)化工藝，添加燒結助劑（Al2O3、Si），材料接近完全致密，斷裂韌性分別提高到7.1和6.4MPa.m1/2。其中以Si作為燒結助劑，在更低的溫度1900℃即達到了燒結致密化，且具有較好