Ti添加量对B_4C-Ti复合陶瓷力学性能的影响

采用热压烧结在1680℃下制备得到了(100-x)B_4C-x Ti(x=0~40)(质量分数,%)陶瓷,并研究了Ti(x=0~40)添加量对B_4C陶瓷微观形貌及力学性能的影响。结果表明:Ti元素可以促进B_4C陶瓷的烧结,其相对密度随Ti含量增加先增大后趋于稳定,当Ti添加量达到40%时,样品相对密度约为99.5%。XRD结果表明,样品中除B_4C和未反应的Ti之外,还有Ti C和Ti B_2相出现,且随Ti含量增加,两者的衍射峰逐渐增强;随Ti添加量增加,样品的抗弯强度、硬度以及断裂韧性均增大,在Ti添加量为40%时,分别达到481 MPa、8280 MPa、18.55 MPa·mm~(1/2)。分析其原因认为,由于Ti与B_4C发生界面反应,在界面处生成Ti C和Ti B_2相过渡层,联结了B_4C基体与Ti,起到了桥联增韧的作用,使材料的力学性能得到改善。