喻亮
,
茹红强
,
左良
,
薛向欣
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2009.04.007
以鳞片石墨,B4C,SiC,TiO2为原料,利用包覆工艺在不同热压温度下制备了w(C)=50%的C-SiC-B4C-TiB2复合材料,并详细研究了热压温度对复合材料显微组织和性能的影响规律.结果表明,当热压温度高于1 850 ℃时,复合材料由C,SiC,B4C和TiB2这四相组成;复合材料的体积密度、抗折强度和断裂韧性均随着热压温度的升高而增加.2 000 ℃热压时,复合材料的体积密度、气孔率、抗折强度和断裂韧性分别达到2.41 g/cm3,3.42%,176 MPa和6.1 MPa·m1/2;热压温度升高,复合材料的碳相和陶瓷相逐渐致密,碳相最终形成了在陶瓷基体上镶嵌的直径为40 μm橄榄球状和条状这两种形貌.碳/陶瓷相的弱界面分层诱导韧化和第二相TiB2与陶瓷基体之间热膨胀系数不匹配所致的残余应力使变形过程中微裂纹的扩展路径发展变化,使复合材料的韧性提高.
关键词:
C-SiC-B4C
,
C鳞片
,
包覆工艺
,
显微组织
,
力学性能
喻亮
,
茹红强
,
蔡继东
,
左良
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2008.01.020
用热压烧结法制备C-SiC-B4C复合材料,研究了热压温度对其显微组织和力学性能的影响.结果表明,材料的体积密度、抗折强度和断裂韧性均随着热压温度的升高而提高.在2000℃烧结的复合材料综合力学性能最佳,其体积密度、气孔率、抗折强度和断裂韧性分别达到2.81 g/cmM3、2.4%、236.7 MPa和5.4 MPa·m1/2.随着热压温度的提高,材料的组织经历了陶瓷相长大、C相变薄、C相和SiC逐渐致密化等过程.利用鳞片石墨Cfg易在压力下滑动在陶瓷基体上形成Cfg条状组织的特性,实现了材料的显微组织设计.碳陶复合材料的界面结合状态改善、Cfg条状结构和Cfg与陶瓷相的热膨胀不匹配是材料力学性能提高的主要原因.
关键词:
复合材料
,
C-SiC-B4C
,
鳞片石墨
,
热压温度
,
显微组织
,
力学性能
