TiB-,2--氧化物復相陶瓷的熱壓制備與性能研究.pdf

1、TiB2陶瓷具有優(yōu)良的物理化學性能和機械力學性能，它除了具有非常高的硬度和彈性模量外，還表現(xiàn)出一系列良好的特性--導電性、高熔點、耐磨損、重量輕以及高的化學穩(wěn)定性，其應用前景十分廣闊。但是TiB2材料較高的制作成本以及較差的燒結性為制備帶來了困難，同時TiB2的常溫脆性阻礙了它的實際應用。制備復相陶瓷、添加燒結助劑以及應用先進的成型和燒結技術被認為是提高TiB2材料的力學性能、改善其燒結性能和降低制備成本的重要方法。 本文采用O

2、xideⅠ為第二相，以OxideⅡ為燒結助劑，熱壓燒結制備TiB2-OxideⅠ復相陶瓷材料，研究了OxideⅠ含量、OxideⅡ含量和燒結工藝對材料結構和性能的影響，分析了材料顯微結構和力學性能的關系，同時研究了助燒劑OxideⅡ的加入對材料燒結過程的影響，探討了燒結過程中一些現(xiàn)象的產生原因。 添加OxideⅠ作為第二相能顯著改善材料的燒結性能，在OxideⅠ含量在為0-20％變化時，材料的相對密度都達到96％以上，同時獲得材

3、料力學性能優(yōu)良，可以發(fā)現(xiàn)當OxideⅠ含量為15％時，材料的綜合力學性能最佳。 添加OxideⅡ作為燒結助劑時，OxideⅡ與OxideⅠ發(fā)生反應，生成Solide SolutionⅠ(SI)，在高溫條件下會擴散到TiB2與TiB2或者TiB2與OxideⅠ顆粒之間的孔隙處，在一定程度上提高了材料的致密度。通過OxideⅡ添加量對材料結構和性能影響的研究，發(fā)現(xiàn)當OxideⅡ添加量為3％時，獲得材料的綜合力學性能最佳。OxideⅡ

4、的含量繼續(xù)增加時，材料的力學性能反而逐漸下降。 在不同的燒結溫度條件下，對添加3％OxideⅡ的TiB2-15％OxideⅠ復相陶瓷進行燒結，結果發(fā)現(xiàn)1600℃燒結獲得材料結構均勻，抗彎強度最高。而當燒結溫度繼續(xù)升高時，材料的性能反而下降，出現(xiàn)明顯的晶粒生長。 添加4％OxideⅡ的TiB2-15％OxideⅠ復相陶瓷，在1600℃進行燒結不同的時間，發(fā)現(xiàn)當燒結時間僅為10min時，獲得材料性能優(yōu)良，致密度較高，表明第二