超重力下燃烧合成TiB_2-TiC共晶复合陶瓷
来源期刊：复合材料学报2010年第1期
论文作者：赵忠民 张龙 潘传增 曲振生 杨权
关键词：TiB_2-TiC复合陶瓷; 燃烧合成; 超重力; 快速凝固; 共晶转变; TiB_2- TiC composite ceramics; combustion synthesis; high gravity; rapid solidification; eutectic transformation;
摘 要：采用超重力下燃烧合成技术,制备出TiB_2-TiC共晶复合陶瓷.XRD、SEM与EDS结果表明,复合陶瓷主要由大量细小的TiB_2片晶均匀分布于TiC基体上的共晶组织构成,而富钛ε碳化物(Ti,Cr)C_1-x则断续分布于TiC基体间,同时在基体中还孤立分布着少量的、形态不规则的α-Al_2O_3晶粒或Al_2O_3-ZrO_2共晶团组织.高温化学反应使所有产物均呈液态,且超重力的引入诱发熔体内部Stocks流,从而获得液态Ti-Cr-C-B与液态氧化物的分层熔体,液态Ti-Cr-C-B在远离平衡态下发生共晶反应生成TiB_2-TiC共晶复合陶瓷.性能测试表明,随着B_4C+Ti+C在燃烧体系中质量分数增加,TiB_2-TiC共晶复合陶瓷相对密度和断裂韧性变化不大,分别为97%～99%与6.5～7.1 MPa·m_(1/2),而维氏硬度与弯曲强度则逐渐增加,最高可达28.6 GPa与615 MPa.
赵忠民1，张龙1，潘传增1，曲振生1，杨权1
(1.军械工程学院先进材料研究所,石家庄,050003)
摘要:采用超重力下燃烧合成技术,制备出TiB_2-TiC共晶复合陶瓷.XRD、SEM与EDS结果表明,复合陶瓷主要由大量细小的TiB_2片晶均匀分布于TiC基体上的共晶组织构成,而富钛ε碳化物(Ti,Cr)C_1-x则断续分布于TiC基体间,同时在基体中还孤立分布着少量的、形态不规则的α-Al_2O_3晶粒或Al_2O_3-ZrO_2共晶团组织.高温化学反应使所有产物均呈液态,且超重力的引入诱发熔体内部Stocks流,从而获得液态Ti-Cr-C-B与液态氧化物的分层熔体,液态Ti-Cr-C-B在远离平衡态下发生共晶反应生成TiB_2-TiC共晶复合陶瓷.性能测试表明,随着B_4C+Ti+C在燃烧体系中质量分数增加,TiB_2-TiC共晶复合陶瓷相对密度和断裂韧性变化不大,分别为97%～99%与6.5～7.1 MPa·m_(1/2),而维氏硬度与弯曲强度则逐渐增加,最高可达28.6 GPa与615 MPa.
关键词:TiB_2-TiC复合陶瓷; 燃烧合成; 超重力; 快速凝固; 共晶转变; TiB_2- TiC composite ceramics; combustion synthesis; high gravity; rapid solidification; eutectic transformation;
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