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以微米级B4C粉体为原料,通过与TiO2葡萄糖原位反应制备TiB2颗粒增韧B4C复合材料。研究了烧结温度和烧结助剂对材料烧结行为及力学性能的影响。在1950℃反应热压下获得了相对密度为97.7%的TiB2/B4C复合材料,断裂韧性达到5.3 MPa·m1/2。添加Al2O3和Si烧结助剂后,分别在1950℃和1900℃ 获得了接近致密的(TiB2,Al2O3)/B4C和(TiB2,SiC)/B4C复合材料,断裂韧性分别提高到7.09和6.35 MPa·m1/2。显微组织分析表明,增韧作用主要来自残余应力引起的裂纹偏转。 相似文献
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采用金属钛粉和碳化硼为初始粉料,利用SPS放电等离子烧结技术制备了致密的纳米结构TiB2/TiC复合材料.并借助XRD、SEM考察了复合材料的相组成和显微结构,利用压痕法和小样品力学性能测试方法(MSP)测定了室温显微硬度、断裂韧性和MSP强度.研究结果表明:利用一步法直接升温至1550℃并保温6 min制备的复合材料,其晶粒尺寸大于1μm,MSP强度为833 MPa.而采用两步法升温至1550℃,然后迅速降低保温温度至1450℃,并保温6 min条件下使金属钛粉和碳化硼同步完成反应、烧结、致密化,生成晶粒细小的TiB2/TiC复合材料,晶粒尺寸大约为200 nm,并且所制备的复合材料力学性能更好,MSP强度达到1095 MPa. 相似文献
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采用渗硅反应烧结工艺制备了SiC/B4C复合材料,并研究了碳含量对复合材料的力学性能及微观结构的影响。结果表明,SiC/B4C复合材料的力学性能(硬度、抗弯强度、韧性)随着碳含量的增加呈先增强后减弱的趋势。在碳含量为10vol%的条件下,复合材料的综合性能最佳,其硬度、抗弯强度和韧性分别为19.63 Gpa、358 MPa和3.96 MPa?m1/2。此外,当碳含量不足10vol%,复合材料的组织随碳含量增加均匀性提高;当碳含量超过10vol%,显微组织均匀性变差,并且添加碳粉后,复合材料由沿晶、穿晶混合断裂向穿晶断裂转变,最终导致SiC/B4C复合材料力学性能的改变。 相似文献
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高体积分数颗粒增强金属基复合材料结合了陶瓷和金属的性能优势,具有轻质、高强、高模量的特点,是一种颇具应用前景的装甲材料,但此方面的报道研究较少。采用压力浸渗法制备了颗粒体积分数为50%、不同粒径的B4C/ZL101复合材料。结果表明,预制件温度为550℃、浸渗熔体温度为750℃时,采用压力浸渗可以得到颗粒分布均匀、致密度高的复合材料,组成相简单;复合材料的力学性能表明,B4C颗粒的粒径越小,复合材料的力学性能越好。当B4C颗粒粒径为3μm时,压缩强度、抗弯强度、布氏硬度分别可达1000MPa、640MPa、285HB。 相似文献
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通过排水法测定了MoSi2和SiC/MoSi2烧结块的密度,讨论了烧结温度的影响。结果表明,SiC的加入提高了MoSi2材料的烧结开始温度约200℃。 相似文献
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原位反应热压烧结SiC/MoSi_2复合材料的力学性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用原位反应热压烧结工艺成功制备了不同SiC体积分数的SjC/MoSi2复合材料,研究了SiC/MoSi2复合材料的室温抗弯强度、断裂韧性随SiC体积分数变化的规律,分析了SiC/MoSi2复合材料的强韧化机理.结果表明,SiC的加入显著提高了MoSi2基复合材料的室温力学性能,SiC/MoSi2复合材料的抗弯强度和断裂韧性均优于纯MoSi2,并且随着SiC体积分数的增加而增大;SiC/MoSi2复合材料的强化机制主要是弥散强化和细晶强化,韧化机制主要是微裂纹增韧. 相似文献
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采用反应热压法以Al、B2O3、TiO2粉和Al、B、TiO2粉为原料制备了两种(Al2O3+TiB2+Al3Ti)/Al复合材料。后一种原料粉制备的复合材料从基体中析出了细小的Al3Ti相。研究了应变控制原位生成复合材料的室温低周疲劳行为。结果表明,在应变幅较小时(ε</em>t≤0.3%),不含Al3Ti析出相的材料表现为循环稳定;而在应变幅较大时(ε</em>t≥0.4%), 则表现为第一周的循环硬化和随后的循环软化。在所采用的应变幅下,含Al3Ti析出相的材料均表现为循环稳定。疲劳裂纹萌生部位为Al3Ti相断裂、Al3Ti相与基体的界面开裂和基体中微裂纹。疲劳裂纹穿过基体,绕过Al2O3、TiB2质点扩展。两种复合材料的疲劳寿命均符合Coffin-Manson公式。 相似文献
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以Ti,Al,Al2O3为初始粉料,通过750~800℃氮气保护下的中温焙烧,然后在1420~1550℃在氮气氛下反应烧结,制备了不同配比的(AlN,TiN)-Al2O3复合材料。研究了组成及烧结工艺对复合材料力学性能、显微结构等的影响。用XRD,SEM等方法分析粉体及烧结体的相组成及微观结构。分析结果表明:AlN,TiN的形成,有助于材料的致密化并使其力学性能提高。组成为20wt%(Al,Ti)-Al2O3的粉体在1520℃、30MPa、保温、保压30min热压烧结条件下,与N2气反应可得到硬度(HRA)为 94.1的高硬度的(AlN,TiN)-Al2O3复合材料,该材料的抗弯强度为687 MPa,断裂韧性(KIC)为6.5MPa·m1/2。 相似文献
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热分析结果表明,对于B2O3-TiO2-Mg-C体系,可利用SHS还原技术合成出TiB2-TiC陶瓷复合粉。其化学反应机理为:Mg先还原B2O3和TiO2,新生的Ti与B和C反应生成TiB2和TiC; TiO2的还原经历了TiO2→TiO→Ti的逐步过程。采用一定的酸洗工艺得到了纯净的TiB2-TiC陶瓷复合粉。复合粉中包含六方片状TiB2和圆球状TiC;复合粉中1μm以下颗粒质量百分数超过45%,87%以上的颗粒大小在3μm以下。在TiB2-TiC中,TiC<em>y以一种贫碳结构存在,物料中Ti被B或C结合形成TiB2和TiC<em>y,y的值为0.7483。 相似文献
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SiCW对TiB2/25SiCW陶瓷材料高温增韧效果的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
采用热压工艺制备了TiB2/SiCW陶瓷复合材料,结果表明:在TiB2基体中添加体积分率为25%的SiC晶须,可显著的提高材料的断裂韧性和抗弯强度,实验表明,TiB2/25SiCW陶瓷材料的断理解韧在1000℃内随温度的升高而增大,其原因是由于的升高使晶须径向残余压应力松驰,晶须拔出所需要的力FP减小,温度越高,晶须拔出越容易,能够被拔出的晶须量增多,拔出功增大,在低落曙下晶须以脆性断裂为主,在高 相似文献
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采用原位合成方法制备了TiB2 超细颗粒增强ZL109 复合材料, 对材料进行了高温拉伸蠕变实验。实验结果表明, 复合材料在高温恒应力条件下, 表现出高的名义应力指数和高的名义蠕变激活能, 优于纯Al 和ZL109 合金, 而且比常规外加颗粒复合材料具有更好的高温蠕变性能。引入门槛应力概念, 复合材料的蠕变实验结果能够用微观结构不变模型来解释, 说明复合材料的蠕变受到基体点阵扩散的控制。复合材料的蠕变断裂行为可以用Monkman2Grant 经验公式来描述, 蠕变断裂特征为延性断裂。 相似文献
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本文用不同水解时间辅以氨水沉淀制备了不同颗粒尺寸的纳米(9nm ) ZrO2 (Y2O3) 粉体。以其为增韧相, 在高温(1350℃) 超高压(5GPa) 条件下烧结ZrO2 (Y2O3) + SiC+ 金刚石超硬复相陶瓷, 用TEM、SEM、XRD、冲击韧性测定和磨耗比测定研究了ZrO2 (Y2O3) 颗粒形状特征及对超硬复相陶瓷相结构及机械性能的影响。结果表明, ZrO2 (Y2O3) 制备的水解时间≥50h, ZrO2 (Y2O3) 颗粒均一, 在复相陶瓷内均一分布, 以100% t 相存留, 断裂过程中t →m 转变量≥20vo l% , 使超硬复相陶瓷具备较高韧性及耐磨性。 相似文献