SiC-TiB2复相陶瓷的制备及其抗氧化性能研究
来源期刊:材料导报2015年第22期
论文作者:胡继林 郭文明 彭红霞 吴腾宴 田修营
文章页码:53 - 56
关键词:SiC-TiB2;复相陶瓷;抗氧化性能;氧化机理;
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。
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;