黄雪刚
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张龙
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赵忠民
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潘传增
复合材料学报
通过调整反应体系中Ti、 C及B之间的原子摩尔比, 采用超重力下燃烧合成工艺, 制备出TiB2系列摩尔分数的TiC-TiB2复合陶瓷。利用场发射扫描电镜（FESEM）观察了复合陶瓷微观组织, 研究了TiB2成分对复合陶瓷力学性能的影响。结果表明： 随着TiB2摩尔含量增加, 陶瓷基体逐渐从TiC球晶组织转化为TiB2片晶组织, 在TiB2摩尔分数为50%时, 可获得细晶乃至超细晶TiC-TiB2复合陶瓷, 而且残留于基体上的α-Al2O3夹杂量也最低。陶瓷相对密度、 Vickers硬度与弯曲强度均在50%TiB2（摩尔分数, 下同）时呈现最大值, 而陶瓷断裂韧性则在66.7% TiB2时出现最高值。陶瓷断裂模式为TiC穿晶断裂与TiB2沿晶断裂的混合模式, 且随TiB2摩尔分数增加至66.7%, TiC穿晶断裂倾向显著减弱而TiB2沿晶断裂倾向明显增强。TiC-TiB2细晶及超细晶凝固组织的获得使TiC-50%TiB2复合陶瓷在小尺寸TiB2片晶诱发的裂纹偏转、 裂纹桥接及片晶拔出增韧机制作用下, 具有最高的弯曲强度及较高的断裂韧性。
关键词:
TiC-TiB2
,
复合陶瓷
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组织转化
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细晶组织
,
断裂行为
,
增韧机制
