ZrC薄膜对Nb与ZrB2-SiC相互作用的影响

人工晶体学报, 2015, 44(10): 2762-2766.

ZrC薄膜对Nb与ZrB2-SiC相互作用的影响

王博 ^1, , 李俊国 ^2, , 杨海涛 ^3, , 沈强 ^4, , 张联盟 ^5,

1.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉,430070

2.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉,430070

3.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉,430070

4.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉,430070

5.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉,430070

基金项目: 国家自然科学基金(51272190)

关键词： ZrB2/SiC复相陶瓷 , Nb箔 , ZrC薄膜 , 叠层烧结

Effect of ZrC Thin Film on Preventing Reactions between Nb and ZrB2-SiC

Keywords： ZrB2/SiC composite ceramic , Nb foil , laminated sintering , ZrC thin film

以ZrB2、SiC粉体为原料,通过等离子活化烧结在1800℃,30 MPa,保温时间5 min条件下制得出组织结构均匀致密度的ZrB2-SiC陶瓷块体;采用磁控溅射在Nb箔表面镀微米级别的ZrC薄膜.然后将Nb箔与ZrB2-SiC叠层进行烧结.利用XRD检测了产物物相,采用SEM和能谱分析观测了断口显微结构和元素分布.结果表明,当Nb箔表面无ZrC薄膜或薄膜被破坏后,产物中基本不存在单质Nb.当Nb箔表面保持有完整ZrC薄膜时,Nb金属相可以大量保留下来.当烧结温度低于1500℃时,ZrC薄膜可以有效阻止铌箔的与ZrB2、SiC的反应.镀有ZrC薄膜的Nb箔做中间层与ZrB2/SiC叠层材料的断裂韧性有明显提高,断裂韧性达到了9.66 MPa·m1/2.

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