粉体合成工艺对TiB2-TiC复相陶瓷微观组织及力学性能的影响

摘要：

分别以直接法和间接法碳硼热还原工艺合成的TiB2-TiC复合粉体为原料,采用热压烧结工艺制备了共晶成分的TiB2-44%TiC(摩尔分数)复相陶瓷,研究了粉体合成工艺和烧结温度对TiB2-TiC复相陶瓷显微组织和力学性能的影响.结果表明:以直接法合成粉末为原料烧结的TiB2-TiC复相陶瓷中,TiB2晶粒多呈棒状、组织细小均匀;而以间接法合成粉末为原料制备的复相陶瓷中TiB2晶粒多呈等轴状.随着烧结温度的升高,复相陶瓷致密度提高,晶粒长大,但力学性能变化不明显.以直接法合成复合粉末为原料,在烧结温度为2000℃、压力为30 MPa、保温时间为1 h工艺条件下制备的TiB2-TiC复相陶瓷综合性能最佳,其致密度、弹性模量、Vickers硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为99.9%、537 GPa、19.0 GPa、598 MPa、5.3 MPa·m1/2(压痕法)和11.6 MPa·m1/2(单边切口梁法).TiB2-TiC复相陶瓷主要的增韧机制为裂纹偏转和分叉.

关键词：硼化钛-碳化钛复相陶瓷、热压烧结、力学性能、增韧机制、粉末合成工艺

所属期刊栏目：45

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51472060

在线出版日期：2018-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1788-1795