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碳纳米管-TiB2陶瓷基复合材料的制备与性能研究

张幸红 , 洪长青 , 韩杰才 , 张贺新 , 孟松鹤 , 曲伟

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00899

研究了用热压烧结(HP)方法制备TiB2-xwt%CNTs-5wt%Ni(x=0.1、0.3、0.5、1、4)复合材料的工艺条件、力学性能和微观结构. 用XRD研究了其相组成, 用SEM观察了复合材料的断口形貌和裂纹扩展. 研究表明: 碳纳米管的加入使复合材料的硬度、弯曲强度和断裂韧性得到明显的提高, 并且在碳纳米管含量为0.5wt%左右时, 复合材料的硬度达到20.5GPa, 弯曲强度为496MPa, 断裂韧性达7.25MPa·m1/2; 断口形貌分析表明碳纳米管主要分布于TiB2颗粒的晶界处, 复合材料的增韧机制主要是碳纳米管的拔出机制和桥联机制.

关键词: 碳纳米管 , TiB2 ceramic matrix composite , mechanical properties , microstructure

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