ZrB2-SiC-Zr2Al4C5复相陶瓷烧结反应机理与高温氧化行为

摘要：

ZrB2基复相陶瓷在超高温领域有着重大应用潜力,但其韧性低、抗氧化性差限制了其实际应用.以Zr、B4C、Al、C和Si粉为原料,采用反应放电等离子体烧结制备出ZrB2-SiC-Zr2Al4C5复相陶瓷,研究了反应过程和反应机理,探究了Zr2Al4C5含量和氧化温度对复相陶瓷高温氧化行为的影响,揭示了其抗氧化机制.结果表明:900℃时,B4C和Zr反应开始生成ZrB2;1100℃开始生成SiC;1400℃时反应初期形成的Zr3Al3C5与ZrC及Al4C3生成了Zr2Al4C5;但随着温度继续升高Zr2Al4C5则会转化为Zr3Al4C6.复相陶瓷氧化后主要物相为ZrO2、ZrSiO4和铝硅酸盐以及SiO2玻璃相;随着Zr2Al4C5含量的增加,氧化层表面呈现出凹凸不平、疏松多孔,存在明显的长条状晶粒和不均匀分布的玻璃相.本工作为深化对ZrB2-SiC基复相陶瓷的高温氧化行为的理解提供了实验依据,为开发高性能ZrB2-SiC基高温复相陶瓷提供了实验与理论支持.

关键词：二硼化锆基复相陶瓷、烧结、反应机理、氧化行为

所属期刊栏目：51

分类号：TQ174.75

资助基金：甘肃省自然科学基金;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：706-720