铝对自反应原位合成复合陶瓷坯件组织结构及性能的影响

作     者：刘宏伟 王建江 马世宁 孙晓峰 

作者机构：装甲兵工程学院装备再制造工程系北京100072 军械工程学院先进材料研究所石家庄050003 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2011年第26卷第7期

页      面：715-720页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51001118 50672130)~~ 

主　　题：铝 喷射沉积坯件 组织结构 性能 

摘      要：分别以Ti-B4C-C体系和Ti-B4C-C-Al体系复合粉为反应原料,利用自反应喷射成形技术制备Ti(C,N)-TiB2基复合陶瓷坯件.利用XRD、SEM、EDS、TEM等方法,研究分析了向喷射体系中加入5wt%金属Al对喷射沉积坯件组织结构、主要力学性能的影响及其原因.结果表明,Ti-B4C-C体系的喷射沉积坯件主要由TiC0.3N0.7和TiB2主相及TiO2副产物相组成,其致密度、维氏硬度、弯曲强度、断裂韧性等性能分别为97.2%、17.3GPa、387MPa、6.0MPa.m1/2;喷射体系中添加5wt%金属Al后,喷射沉积坯件的主相仍为TiC0.3N0.7和TiB2,但副产物相中不含有害相TiO2,而增加了对复合材料有益的Al2O3与Ti3Al相,坯件内TiB2颗粒长径比增大,出现大量长棒状晶,并使坯件的致密度、维氏硬度、弯曲强度、断裂韧性等性能也分别提高到97.7%、20.6GPa、425MPa、7.3MPa.m1/2.可见金属Al的添加可有效抑制喷射过程中Ti的氧化,明显改善喷射沉积坯件的综合力学性能.