张昊
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赵忠民
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张龙
人工晶体学报
通过在(Ti+ B4C)反应体系中相应增加(CrO3+ Al)高能铝热剂添加量,使燃烧体系绝热温度依次达到3000℃、3200℃、3400℃、3600℃与3800℃,进行加速度2000 g的超高重力场燃烧合成实验,制备出系列TiC-TiB2复合陶瓷,探讨高能铝热剂的引入对陶瓷显微组织、凝固行为与力学性能的影响.经XRD、FESEM与EDS测试,发现陶瓷显微组织均由TiB2基体相、不规则TiC第二相、少量的Cr基合金相及Al2O3夹杂物构成,增加高能铝热剂的引入量,通过提高反应熔体温度并增加金属液相,对陶瓷合成过程进行耦合控制,不仅急剧降低Al2O3夹杂含量与尺寸,而且明显细化陶瓷组织、改善其均质性,进而当绝热温度超过3600℃,出现TiB2片晶平均尺寸1μm的超细晶组织,使陶瓷致密性、抗弯强度与断裂韧性均显著提升.
关键词:
TiC-TiB2复合陶瓷
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燃烧合成
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超高重力场
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抗弯强度
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断裂韧性
宋亚林
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张龙
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赵忠民
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潘传增
材料热处理学报
在超高重力场条件下,以B4C-Ti-Ni为反应体系,合成制备TiC-TiB2-Ni复相陶瓷.XRD和FESEM分析结果表明,反应燃烧充分,所得陶瓷基体由TiB2片晶相、不规则TiC相和Ni相构成.燃烧反应放热,促使反应物熔化生成Ti-C-B-Ni液相产物.待反应结束后,TiB2、TiC先后从陶瓷熔体中凝固形核、析出,而Ni相最后凝固,并对陶瓷基体补缩.随着Ni添加量的增加,陶瓷基体显微组织细化,且均质化水平极大提高,同时,陶瓷的相对密度、断裂韧性和弯曲强度逐渐增大,当Ni添加量为20 mass％时,陶瓷性能最佳,分别为97.8％、13.1 MPa·m0.5及693 MPa.其维氏硬度先升高后降低,当Ni的添加量为15 mass％时,达到最高值,为18.6 GPa.
关键词:
TiC-TiB2-Ni复相陶瓷
,
反应合成
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凝固成形
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超高重力场
