无压浸渗TiCx/Cu双连续复合材料的高温力学及抗烧蚀性能研究

摘要：

以纳米乙炔炭黑和Ti粉为初始原料,利用原位反应烧结法制备了不同气孔率、非化学计量比的多孔TiCx(x=0.7)预制体,然后通过无压浸渗制备了双连续相TiCx/Cu复合材料.系统分析了 TiCx气孔率、陶瓷晶粒尺寸与形貌对TiCx/Cu双连续复合材料物相和微观结构的影响,并测试分析了 TiCx/Cu复合材料的常温、高温力学性能以及耐烧蚀性能.研究发现,通过调控预压压力以及烧结温度可以对TiCx预制体气孔率和晶粒尺寸进行调控.TiCx/Cu双连续相复合材料的弯曲强度和断裂韧性随预制体气孔率增加而提高,1600℃/3MPa制备的预制体对应的复合材料,室温弯曲强度达到1052 MPa±59 MPa,断裂韧性达到11.9 MPa·m1/2±2.7 MPa·m1/2,600℃时弯曲强度仍可达到387 MPa±11 MPa.用氧-乙烘火焰对1700℃/3MPa制备的预制体对应的复合材料进行烧蚀,测得线烧蚀率为0.0485 mm/s,烧蚀后TiCx 的x值以及晶粒尺寸增大.优异的抗烧蚀性能主要归因于高强、耐高温的TiCx连续陶瓷骨架以及铜的发汗冷却作用,热物理烧蚀、热化学烧蚀以及机械剥蚀是其主要烧蚀机理.

关键词：TiCx多孔预制体、双连续结构、TiCx/Cu复合材料、高温强度、抗烧蚀性能

所属期刊栏目：43

分类号：TG333(金属压力加工)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;北京市自然科学基金

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：417-429