SiC-TiB₂复相陶瓷的制备及其抗氧化性能研究

胡继林¹，郭文明²，彭红霞¹，吴腾宴¹，田修营¹

1. 湖南人文科技学院化学与材料科学系2. 湖南大学材料科学与工程学院

摘 要：以α-SiC、B₄C、TiO₂为原料,用AlN、Y₂O₃作为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备出SiC-TiB₂复相陶瓷样品。采用等温氧化增重法,研究原位合成的SiC-TiB₂复相陶瓷在600℃、800℃、1000℃和1200℃下的抗氧化性能。采用扫描电镜（SEM）对所制备的复相陶瓷的表面形貌进行分析,同时采用X射线衍射仪（XRD）对烧结体样品及其氧化产物的物相成分进行分析。实验结果表明,当烧结助剂的含量为15%（体积分数）时,烧结体样品气孔较少,且颗粒尺寸的均匀性较好,赋予复相陶瓷较好的致密度（相对密度达98.3%）、抗弯强度（551 MPa）和硬度（90.1HRA）。SiC-TiB₂复相陶瓷在空气中中温氧化时,其氧化行为表现为氧化增重随时间的变化服从抛物线规律。在研究的温度范围内,该复相陶瓷的氧化机理为:TiB₂优先被氧化成TiO₂和B₂O₃,然后是SiC在较高温度下被氧化成SiO₂和CO₂。

关键词：SiC-TiB2;复相陶瓷;抗氧化性能;氧化机理;