烧结工艺对原位合成ZrO2/TiB2复合陶瓷材料的力学性能影响

人工晶体学报, 2012, 41(4): 1025-1029.

烧结工艺对原位合成ZrO2/TiB2复合陶瓷材料的力学性能影响

潘培道 ^1, , 刘孝光 ^2, , 殷韦韦 ^3, , 王长春 ^4,

1.池州学院机电工程系,池州247000

2.池州学院机电工程系,池州247000

3.池州学院机电工程系,池州247000

4.池州学院机电工程系,池州247000

基金项目: 安徽省科技计划资助项目(10020203045) 安徽省高校自然科学研究资助项目(kj2010B132)

关键词： ZrO2/TiB2复合陶瓷 , 原位合成 , 烧结工艺 , 力学性能

Influence of Sintering Process on Mechanical Properties of ZrO2/TiB2 Composite by In-Situ Synthesis

以TiC和B4C为原料反应生成TiB2,原位合成了TiB2含量为20％的ZrO2/TiB2复合陶瓷材料.分析了烧结工艺中烧结温度、保温时间和烧结压力对力学性能的影响.结果表明:当烧结温度由1650℃提高到1750℃时,复合陶瓷材料的抗弯强度由820 MPa增加到980 MPa,断裂韧性从7.2 MPa·m1/2提高到9.4 MPa·m12;当烧结温度升至1850℃时,抗弯强度和断裂韧性下降；显微硬度随烧结温度的升高而提高.在烧结温度1750℃压力为30MPa保温时间由30 min提高到45 min时,断裂韧性从8.6 MPa·m1/2提高到9.4 MPa·m1/2；保温时间增加至60 min时,断裂韧性下降；保温时间的变化对材料的抗弯强度、硬度影响不大.烧结压力对复合陶瓷材料的力学性能的影响较小.当烧结参数为1750℃、45 min、30MPa,ZrO2/TiB2复合陶瓷材料的抗弯强度、显微硬度、断裂韧性分别达到980 MPa、13.6 GPa、9.4 MPa·m1/2.

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