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相似文献
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1.
采用真空热压烧结法制备La2O3-TiC/W复合材料,并对其组织结构和力学性能进行了研究。结果表明:在一定成分范围内,La2O3和TiC的加入提高了复合材料的力学性能,La2O3和TiC共同作用时的强化效果强于La2O3和TiC单独作用的强化效果,但La2O3-TiC/W复合材料的密度和相对密度随TiC含量的增加而下降,并进而影响硬度和弹性模量的提高, 适量的La2O3有益于相对密度的提高;抗弯强度在1%La2O3 5%TiC/W成分含量时出现最大值901MPa,而断裂韧性在成分含量为0.5%La2O3-10%TiC/W时出现最大值10.07MPa·m1/2。本研究中,1%La2O3-5%TiC/W成分配比时具有较好的综合力学性能。La2O3-TiC/W复合材料的强化机制为细晶强化和载荷传递,韧化机制为细晶韧化、裂纹偏转和桥接。  相似文献   

2.
迟静  李敏  王淑峰  吴杰 《复合材料学报》2018,35(9):2503-2511
以尿素为造孔剂,利用自蔓延高温合成技术制备了多孔TiC/FeAl复合材料,主要考察了Ti-C含量(质量分数为15wt%~35wt%)对多孔TiC/FeAl复合材料孔型结构和压缩性能的影响。当Ti-C含量不高于25wt%时,多孔TiC/FeAl复合材料由毫米孔和孔壁微孔组成规则的复合孔型结构。相互连通的毫米孔产生于尿素颗粒的挥发和液相迁移;微孔尺寸为10~50 μm,产生于Fe-Al-Ti-C粉末的自蔓延过程,孔径随Ti-C含量的增加而增大。通过调整尿素的体积分数,多孔TiC/FeAl复合材料的孔隙率可控制在56.64%~85.35%。当Ti-C含量不高于25wt%时,多孔TiC/FeAl复合材料的抗压强度随Ti-C含量的增加而增大。当Ti-C含量高于25wt%时,多孔TiC/FeAl复合材料壁面微孔形状很不规则,且抗压强度下降。孔隙率约为64.3%时,多孔Fe-Al金属间化合物和TiC/FeAl复合材料(Ti-C含量为25wt%)的抗压强度分别为20.03 MPa和66.68 MPa,对应的应变值分别为4.77%和8.21%。另外,多孔TiC/FeAl复合材料的压缩性能可用Gibson-Ashby模型来解释。  相似文献   

3.
TiC颗粒增韧MoSi2基复合材料的力学性能   总被引:10,自引:0,他引:10  
通过湿法混合和热压法制备了不同体积百分比的TiCp-MoSi2复合材料,研究了TiC颗粒对MoSi2基体材料显微结构和力学性能的影响。实验结果表明,在MoSi2基体中加入TiC颗粒,细化了基体的晶粒,改善了其力学性能。与纯MoSi2相比,含40vol% TiC颗粒的复合材料的室温抗弯强度提高了65%,含20vol%TiCp的复合材料的室温断裂韧性提高了53%,而且TiC颗粒的加入大大提高了MoSi2的高温承载能力,随TiC颗粒含量的增加,复合材料的高温抗弯强度大为增加。  相似文献   

4.
采用粉末冶金法,通过“湿法混合”、放电等离子烧结和热挤压相结合的三步工艺分别制备了石墨烯纳米片(GNP)增强铜基复合材料(GNP-Cu)和GNP-Ni增强铜基复合材料(GNP-Ni/Cu)。通过物相组成和显微组织表征,并结合致密度、电导率和力学性能测试,结果表明:GNP和Ni的含量(质量分数)分别为0.2%和1.5%的GNP-Ni/Cu复合材料,其显微硬度和屈服强度比纯Cu分别提高了38%和50%、比0.2GNP/Cu复合材料分别提高了14.0%和11.6%。这些结果表明,Ni的添加改善了GNP与Cu的界面结合,使GNP-Ni/Cu复合材料的力学性能显著提高。GNP的载荷传递强化和热失配强化以及Ni的固溶强化,是材料力学性能提高的主要原因。  相似文献   

5.
先分别在碳纤维表面磁控溅射镀覆厚度约0.8 μm均匀分布的TiC和Ni,然后用传统粉末冶金技术制备碳纤维(体积分数为2.5%)增强铜基复合材料。结果表明,铜基复合材料的力学性能与电性能协同提高。碳纤维在基体中分布均匀,没有出现明显的偏聚。溅射钛的碳纤维增强复合材料的硬度和电性能分别为40.8HV和91.0%IACS,溅射镍的碳纤维增强复合材料的硬度和电性能分别为38.8HV和79.7%IACS。在结合界面Ti与C或Ni与Cu发生反应,都有利于界面结合。  相似文献   

6.
Titanium carbide (TiC) and carbon nanotubes (CNTs) were introduced into zirconium carbide (ZrC) ceramics to improve the fracture toughness. ZrC–TiC and ZrC–TiC–CNT composites containing 0–30 vol.% TiC and 0.25–1 mass% CNT were prepared by spark plasma sintering at temperatures of 1750–1850 °C for 300 s under a pressure of 40 MPa. Densification behavior, microstructure, and mechanical properties of the ZrC-based composites were investigated. Fully dense ZrC–TiC and ZrC–TiC–CNT composites with a relative density of more than 98 % were obtained. Vickers hardness of ZrC-based composites increased with increasing TiC content and the highest hardness was achieved with the addition of 20 vol.% TiC. Addition of CNTs up to 0.5 wt% significantly increased the fracture toughness of ZrC-based composites, whereas the addition of TiC did not have this effect.  相似文献   

7.
目的 改善直接激光沉积TiCp增强TC4复合材料中未熔TiC(Unmelted TiC,UMT)的聚集情况,提高钛基复合材料的力学性能。方法 利用定点超声辅助直接激光沉积工艺制备了20%、30%(质量分数)TiCp/TC4复合材料,通过金相显微镜观察UMT的分布情况,采用X射线衍射仪分析物相组成、衍射峰强度与半峰宽变化。通过扫描电子显微镜(SEM)进一步分析样件的微观组织,并使用SEM配备的能谱仪模块对元素分布情况和元素含量进行分析,同时观察拉伸样件的断口微观形貌和初生TiC情况。分别采用显微硬度仪和微机控制电子万能试验机测试样件的显微硬度与拉伸性能。结果 超声产生的声流、空化和机械效应不断搅拌熔池,增大了熔池的润湿性,初生TiC熔化/溶解更加充分,改善了UMT在熔覆层边缘的聚集情况。在超声能场辅助作用下,20%、30%(质量分数)TiCp/TC4复合材料的平均显微硬度分别提升了8.4%和12.7%,极限拉伸性能分别提升了8.0%和15.0%。结论 定点超声高频振动可以有效改善UMT聚集现象,使TiCp在TC4基体中分布得更加均匀,增强了熔覆层间结合强度,最终使沉积件力学性能得到提升。  相似文献   

8.
TiC/NiCrMoAlTi金属陶瓷的微观结构与力学性能   总被引:6,自引:3,他引:3  
采用粉末冶金真空烧结方法制备了TiC/NiCrMoAlTi金属陶瓷.研究了Mo含量对TiC/NiCrAlTi金属陶瓷的微观结构与力学性能的影响.结果表明,在TiC/NiCrAlTi金属陶瓷中添加Mo后,在金属陶瓷的硬质相颗粒周围出现了典型的环形相,随着Mo含量的增加,环形相增多变厚,致使金属陶瓷的硬度线性增加,环形相的生成使金属陶瓷硬质相的颗粒细化、尖角钝化,从而提高了金属陶瓷的抗弯强度,当环形相过度发达时由于其本身较脆,金属陶瓷的抗弯强度降低,Mo含量为4%(质量分数)时抗弯强度达到最大值.  相似文献   

9.
为了研究氧化石墨烯(GO)对聚合物基复合材料力学性能的影响,通过溶液混合法制备了GO/聚乙烯醇(PVA)复合材料。然后,采用XRD、TEM、FTIR、DSC和纳米压痕实验等研究了GO/PVA复合材料的结构、界面结合性能、力学性能、蠕变行为和吸水膨胀率。结果表明:GO可以均匀分散在PVA基体中,二者之间主要通过氢键作用结合,具有较高的界面结合力;与纯PVA相比,1wt% GO/PVA复合材料的硬度和有效弹性模量分别提高了28.9%和23.3%,压入蠕变深度下降了19.8%;GO/PVA复合材料具有较低的无限剪切模量与瞬时剪切模量比,表明GO提高了PVA的蠕变抗力;GO的添加同时增加了GO/PVA复合材料的阻水性并降低了膨胀系数。吸湿纳米压痕实验结果表明:纯PVA的力学性能会随吸湿时间延长而下降,而GO/PVA复合材料吸湿72h后的力学性能基本保持不变。所得结论为石墨烯增强聚合物基复合材料的研究提供了理论指导。   相似文献   

10.
铸态(TiB+TiC)/Ti复合材料组织和性能的研究   总被引:10,自引:1,他引:9       下载免费PDF全文
利用钛与碳化硼及石墨之间的自蔓燃高温合成反应,经非自耗电弧熔炼工艺制备了TiB晶须和TiC粒子混杂增强的钛基复合材料。借助扫描电镜和透射电镜观察了复合材料的微观结构,结果表明:原位合成增强体均匀地分布在基体合金中,TiB增强体以晶须状生长,而TiC增强体以树枝状、等轴状生长。原位合成增强体与基体合金的界面非常干净,不存在界面反应产物,但TiC粒子周围的基体合金中存在高密度的位错。原位合成增强体的加入提高了复合材料的力学性能,合金化元素铝的加入不仅固溶强化了钛基体合金,同时使增强体长得更为细小,也有利于改善复合材料的性能。   相似文献   

11.
TiC-TiB2-Cu composites were produced by self-propagating high-temperature synthesis combined with pseudo hot isostatic pressing using Ti, B4C and Cu powders. The microstructure and mechanical properties of the composites were investigated. The X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) results showed that the final products were only TiC, TiB2 and Cu phases. The clubbed TiB2 grains and spheroidal or irregular TiC grains were found in the microstructure of synthesized products. The reaction temperature and grain size of TiB2 and TiC particles decreased with increasing Cu content. The introduction of Cu into the composites resulted in a drastic increase in the relative density and flexual strength, and the maximum values were obtained with the addition of 20 wt pct, while the fracture toughness was the best when Cu content was 40 wt pct.  相似文献   

12.
以TiCp粉末和水雾化Cr15高铬铸铁粉末为原料,采用粉末冶金液相烧结技术制备TiCp增强高铬铸铁复合材料。研究了TiCp含量对高铬铸铁的物相组成、显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,全致密的TiCp增强高铬铸铁基体复合材料的构成相为TiC、M7C3型碳化物、马氏体和少量奥氏体;随着TiCp添加量增大,金属基体逐步呈孤岛状,并在其中析出越来越多的M7C3型碳化物,同时TiCp逐步呈连续网状分布;同时,其硬度稳步提升,而抗弯强度和冲击韧性降低。当TiCp添加量为20wt%时烧结态复合材料具有最佳综合力学性能。此时硬度为HRC 66.8 ,冲击韧性为6.86 J/cm2,抗弯强度为1 343.10 MPa。当TiCp添加量为25wt%时硬度达到最大值HRC 67.20 。   相似文献   

13.
采用放电等离子烧结技术,以Ni、Ti、B4C混合粉末为原料制备Ni/TiB2-TiC复合材料,分析了Ni含量对复合材料的物相组成、组织结构、硬度和耐磨性的影响。结果表明:Ni/TiB2-TiC复合材料主要物相为γ-Ni、TiB2和TiC,其中TiB2呈矩形条状和多边形状,TiC则呈现不规则块状;随着原始粉末中Ni含量的增加,TiB2和TiC陶瓷相尺寸减小,其在Ni粘结相中的分布呈现出均匀化的趋势,复合材料更加致密。Ni含量显著影响Ni/TiB2-TiC复合材料的耐磨性和磨损机制,Ni含量较低时(20wt%和30wt%),复合材料摩擦系数(COF)较大且存在明显的波动,出现严重的疲劳磨损;随着Ni量的增加(40wt%),材料的COF降低且趋于平稳,表现为微切削磨损;当Ni含量持续增加时(50wt%),由于局部Ni的聚集导致粘着磨损产生,COF有所上升,耐磨性反而下降。  相似文献   

14.
为了细化TiC/Al基复合材料中的增强颗粒,进一步提高TiC颗粒对基体的强化效果,在锻铝6A02基体中加入适量Mo元素,用原位合成的方法制备TiC/Al基复合材料.对制备得到的铸态和轧制态材料进行了显微组织观察、拉伸和磨损实验.结果表明,TiC颗粒可以作为异质形核核心起到细化基体组织的作用.TiC颗粒的引入提高了材料在室温和高温的抗拉强度和屈服强度,同时改善了材料的耐磨损性能,且随着载荷的增加,耐磨性能的提高越明显.当加入质量分数1.0%的Mo时,可改善基体对TiC颗粒的润湿性,细化TiC颗粒的尺寸(0.5μm),使TiC颗粒分布更为均匀,材料的力学性能和磨损性能得到提高.然而,过高的Mo含量将导致在组织中出现粗大的脆性Al5Mo相,同时使材料的力学性能和磨损性能有所降低.  相似文献   

15.
Nickel (Ni) particles have been coated on the surface of titanium carbide (TiC) particles to enhance the dispersion of TiC particles into a molten metal and to achieve an improvement in the mechanical and thermal properties of the metal matrix. The adhesion of Ni particles on the surface of TiC particles is induced by the attractive force between the TiC with a negative charge and the Ni cation in an aqueous solution. The powders prepared with the relatively large particle sizes of 1, 4, and 40 microm show both TiC and Ni phases, whereas that prepared with a particle size of 0.02 microm shows complex phases of Ni, TiC, and TiO2 (titanium dioxide). The TiO2 phase is caused by the oxidation reaction between the TiC and oxygen. The 1 microm powder shows that the Ni is located only around the TiC without any self-aggregation and the TiC and Ni particles are isolated in the 4 and 40 microm powders, as confirmed in TEM images. The particle size is the essential factor in fabricating highly efficient Ni-coated TiC particles for metal matrix composites.  相似文献   

16.
研究了Ni和Ti的添加对真空热压烧结方法制备的Al2O3-Ti(C,N)陶瓷基复合材料的显微组织和力学性能的影响.发现添加Ni和Ti的复合材料主要由Al2O3、Ti(C,N)和Ni组成,没有发现存在金属Ti.Ti由于非常活泼,在热压烧结过程中可能与石墨模具产生的含C气氛反应生成TiC,或与高温下Ti(C,N)的少量分解产生的N2气氛反应生成TiN,这有利于减少复合材料中的气孔.适量添加Ni可通过液相烧结促进复合材料的致密化,提高复合材料的相对密度,并能通过产生裂纹偏转和裂纹桥联提高复合材料的断裂韧性.热压温度为1550℃、等摩尔比的Ni和Ti混合粉末添加量为5vol%时,Al2O3-Ti(C,N)-Ni-Ti复合材料的相对密度为99.6%,硬度为21GPa,抗弯强度为818MPa,断裂韧性为8.1 MPa.m1/2.  相似文献   

17.
Preparation of TiC/Ni3Al Composites by Upward Melt Infiltration   总被引:3,自引:0,他引:3  
To whom correspondence should be addressedE-mail: yipan@public.hz.zj.cn1. IntroductionThe intermetallic compound Ni3AI is an attractive structural material for high temperature application because of a high modulus, good oxidation resistance and excellent creep resistanced]. One of themajor problems in the application of binary Ni3AIis its poor room-temperature ductility. Single crystal Ni3AI is ductile, but polycrystalline Ni3AI is brittle due to a severe illtergranular breakage at ambi…  相似文献   

18.
《Materials Letters》2004,58(1-2):150-153
In the present study, the composites of SiC–TiC are prepared by spark plasma sintering (SPS) in vacuum without additive. The relationship of density and temperature of SiC–TiC composites with different content of TiC is studied. The maximum relative density reached was 98%. The mechanical properties of SiC–TiC composites with different content of TiC, which were sintered at 1800 °C, have been evaluated. From the fracture surface observation, two models of fracture mechanisms of the composites existed: transgranular and intergranular.  相似文献   

19.
《Materials Letters》2002,56(3):183-187
Large-scale TiC–xNi cermets with 240-mm diameter were fabricated by self-propagating high-temperature synthesis and combined with pseudo heat isostatic pressing. Combustion-synthesized products consisted of TiC phase and Ni binder phase. Spheroidal TiC particles were enveloped by nearly continuous Ni binder phases. Size of TiC particles decrease with Ni content increase. Synthesized products have excellent mechanical properties and the bending strength of TiC–20Ni and TiC–30Ni is close to K151A and K152B, respectively, produced by traditional powder metallurgy technology.  相似文献   

20.
采用热压工艺制备了添加固体润滑剂MoS2、BN、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料,测量了其力学性能和分析了其显微结构.结果表明,添加固体润滑剂的Al2O3/TiC陶瓷比未添加时的力学性能有大幅下降,其中Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的力学性能最好,当CaF2含量为10%时,Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的强度和硬度最高,分别达到了589MPa和HV1537;而添加BN的Al2O3/TiC陶瓷材料的力学性能最差.XRD衍射结果和微观结构显示,添加MoS2的Al2O3/TiC材料中的MoS2发生分解,基体中存在较多的气孔;添加BN的Al2O3/TiC材料中的BN与Al2O,反应生成AlN,造成大量裂纹的产生,致使材料的强度和硬度都大幅下降;Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料中的CaF2在烧结过程中没发生化学反应,复合材料晶粒大小均匀,基体组织成网状结构,有利于提高材料的强度.  相似文献   

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