新型Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料的组织结构与性能
来源期刊：复合材料学报2015年第1期
论文作者：李晓梅 肖华强 曾勇 陈维平
文章页码：108 - 116
关键词：复合材料;组织结构;TiAl3;反应热压;原位合成;力学性能;抗氧化性能;
摘 要：利用Al-TiO2-TiC体系,通过机械球磨和反应热压制备出Ti3AlC2与Al2O3两相原位内生成增强TiAl3金属基复合材料。借助DSC、XRD、SEM和TEM研究了复合材料的反应机制、显微组织、力学性能及抗氧化性能。结果表明,球磨50h后的复合粉末经1 250℃/50 MPa保温10min烧结后可得到组织均匀细小且致密的Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料,其密度、维氏硬度、室温三点弯曲强度、断裂韧性及压缩强度分别为3.8g/cm3、8.4GPa、658.9 MPa、7.9 MPa·m1/2和1 742.0 MPa,1 000℃的高温压缩强度为604.1 MPa。Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料的增韧机制主要包括Ti3AlC2和Al2O3颗粒的剥离、Ti3AlC2相导致的裂纹偏转和桥接以及Ti3AlC2颗粒的变形及层裂。Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料在7001 000℃温度区间内生成的氧化层虽不致密,但仍表现出优异的抗高温循环氧化性能。
李晓梅1，肖华强2，曾勇1，陈维平1
1. 华南理工大学机械与汽车工程学院2. 贵州大学机械工程学院
摘 要：利用Al-TiO2-TiC体系,通过机械球磨和反应热压制备出Ti3AlC2与Al2O3两相原位内生成增强TiAl3金属基复合材料。借助DSC、XRD、SEM和TEM研究了复合材料的反应机制、显微组织、力学性能及抗氧化性能。结果表明,球磨50h后的复合粉末经1 250℃/50 MPa保温10min烧结后可得到组织均匀细小且致密的Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料,其密度、维氏硬度、室温三点弯曲强度、断裂韧性及压缩强度分别为3.8g/cm3、8.4GPa、658.9 MPa、7.9 MPa·m1/2和1 742.0 MPa,1 000℃的高温压缩强度为604.1 MPa。Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料的增韧机制主要包括Ti3AlC2和Al2O3颗粒的剥离、Ti3AlC2相导致的裂纹偏转和桥接以及Ti3AlC2颗粒的变形及层裂。Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料在7001 000℃温度区间内生成的氧化层虽不致密,但仍表现出优异的抗高温循环氧化性能。
关键词：复合材料;组织结构;TiAl3;反应热压;原位合成;力学性能;抗氧化性能;
