ZrB2-MoSi2超高溫陶瓷的制備與性能研究.pdf

1、高熔點、高硬度、高斷裂韌度的ZrB2基陶瓷在超高溫環(huán)境中得到了廣泛應(yīng)用。選用具有高溫軟塑性、良好抗氧化性及較低熱導(dǎo)率的MoSi2 作為第二相制備ZrB2-MoSi2 超高溫陶瓷，可解決一般ZrB2基陶瓷的諸多難題。
　　 1750 ℃放電等離子體燒結(jié)最適合的保溫時間和燒結(jié)壓強分別為10min和50MPa。表觀致密度隨MoSi2的增加而升高，MoSi2 大于15vol.%后表觀致密度均在99%以上?？箯潖姸扰c硬度隨MoSi2的增加

2、先增后減，最高值分別為441.29MPa和17.62GPa ；斷裂韌度隨MoSi2的增加先減后小幅增大，最高為5.76MPam 1/2 ；電導(dǎo)率在MoSi2 超過15vol.%后逐漸降低，最高為7.12×10 6 -1 ·m -1。MoSi2 在15vol.%至35vol.%的陶瓷綜合性能較好。
　　 1860 ℃氬氣保護下保溫30min 無壓燒結(jié)ZrB2-MoSi2 陶瓷，表觀致密度及各項性能較低，且均隨MoSi2的增加而上升

3、，含40vol.%MoSi2的陶瓷表觀致密度（98.23%）、抗彎強度（280.81MPa ）、硬度（13.25GPa ）及電導(dǎo)率（5.52×10 6 -1 ·m -1 ）均為最高。
　　 在1820 ℃、35MPa、30min 保溫下熱壓燒結(jié)ZrB2-MoSi2 陶瓷，由于高密度MoB的生成，其表觀致密度略超過100%。熱壓燒結(jié)陶瓷性能略高于SPS 制備陶瓷。MoSi2 在20vol.%至30vol.%時陶瓷各項性能相近，抗彎

4、強度、硬度、斷裂韌度及電導(dǎo)率最高分別為465.94MPa、18.30GPa、4.74 Mpam 1/2 及7.11×10 6 -1 ·m -1。
　　 三種方法致密化所需最低MoSi2含量不同，致密化溫度均比單相ZrB2 低300 ℃以上，致密化陶瓷均形成了核（ZrB2 ）-殼（MoSi2、MoB ）結(jié)構(gòu)，晶粒之間存在少量氧化物和氣孔。
　　 ZrB2-MoSi2 陶瓷在600 ℃開始氧化。氧化溫度升高，陶瓷先增重后失重