吕志杰
,
赵军
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.07.016
在微米Si3N4基体中加入亚微米Si3N4及纳米TiC颗粒,热压烧结制备出力学性能良好的Si3N4/TiC纳米复合陶瓷材料.采用压痕-弯曲强度法测定了复合材科的裂纹扩展阻力曲线(R曲线).结果表明:材料呈现出上升的阻力曲线特性,显示出增强的抗裂纹扩展能力.其中,加入质量分数为10％亚微米Si3N4颗粒和15％纳米TiC颗粒的复合材料显示出较为优越的抗裂纹扩展能力,其阻力曲线上升最陡,上升幅度最大.分析表明:弥散的TiC粒子同基体之间弹性模量和热膨胀失配以及Si3N4类晶须拔出与桥联补强协同增韧,有助于纳米复合材料抑制主裂纹失稳扩展,导致复合材料的阻力曲线行为.
关键词:
氮化硅
,
阻力曲线
,
纳米复合陶瓷
,
压痕-强度
吕志杰
,
艾兴
,
赵军
稀有金属材料与工程
在微米Si3N4基体中加入纳米Si3N4及TiC颗粒,以Al2O3和Y2O3作为助烧结剂,通过热压烧结制备了Si3N4/TiC纳米复合陶瓷材料.结果表明:通过添加分散剂和利用超声分散,调节pH值得到分散良好的混合粉料;加入纳米TiC及Si3N4颗粒可明显细化晶粒,促进基体材料双峰结构的形成,提高复合材料的致密度和力学性能;含10ω/%Si3N4和15ω/%TiC纳米颗粒时复合陶瓷材料具有最佳的抗弯强度和断裂韧性,分别得到峰值1010 MPa和7.5 M Pa·m1/2,硬度HV达到15.65 GPa.采用SEM和TEM等手段分析了材料的微观结构.
关键词:
氮化硅
,
碳化钛
,
复合陶瓷
,
显微结构
,
力学性能
