TiB2含量对B4C-TiB2-Al复合材料组织与力学性能的影响

通过在B4C-TiB2预烧体中真空熔渗Al制备了B4C-TiB2-Al复合材料,研究了TiB2含量对复合材料显微组织和力学性能的影响.结果表明: B4C-TiB2-Al复合材料主要由B4C,TiB2,Al和Al3BC等相组成;随着TiB2含量的增加,复合材料的HRA硬度逐渐降低,抗弯强度逐渐增大,断裂韧性先增大后稍微降低,当TiB2含量为40%(质量分数)时,复合材料的气孔率、硬度HRA、抗弯强度和断裂韧性分别为1.32%,80.3,559.4 MPa和7.83 MPa·m1/2;延性Al的加入,裂纹的偏转和分叉、B4C和TiB2晶粒的细化以及B4C基体和TiB2晶粒热膨胀的不匹配,是造成材料断裂韧性提高的主要原因;随着Al渗入量的增加,复合材料断口中金属撕裂棱及韧窝的比例增加.     

热压C-SiC-B4C-TiB2复合材料的组织与力学性能

以磷片石墨Cfg,SiC,B4C和TiO2为原料,热压合成C-SiC-B4C-TiB2复合材料,研究不同Cfg含量和热压温度对复合材料显微组织和力学性能的影响规律.结果表明烧结过程中TiO2与B4C反应原位生成TiB2;复合材料的密度和抗弯强度随着热压温度的升高而增加,却随着Cfg含量的增加而降低,随着热压温度的升高和Cfg含量的增加,复合材料的断裂韧性则提高;在2 000 ℃,25 MPa下热压时,Cfg含量为20%(质量分数)的复合材料其体积密度为2.81 g/cm3,抗弯强度为236.7 MPa,断裂韧性为5.3 Mpa·m1/2,Cfg含量为65%含量的复合材料的体积密度为2.42 g/cm3、抗弯强度为103.6 MPa、断裂韧性为8.1 Mpa·m1/2;复合材料的致密化程度和陶瓷晶粒随热压温度的升高而增大,复合材料中Cfg层状分布结构随Cfg含量的增加更加明显;复合材料中Cfg弱界面分层诱导韧化作用及第二相TiB2和陶瓷基体热膨胀系数不匹配所产生的残余应力导致的裂纹偏转作用是复合材料断裂韧性提高的主要原因.     

原位合成高TiB_2含量TiB_2/SiC复合材料的显微组织与性能

以Si C、Ti O_2和B_4C为主要原料,采用原位合成法一步烧结制备高Ti B_2含量Ti B_2/Si C复合材料,利用维氏硬度计、电子万能试验机、伏安电阻计、金相显微镜和扫描电镜,研究Ti B_2含量对Ti B_2/Si C复合材料力学性能、体积电阻率与显微组织的影响。结果表明:随着Ti B_2含量的增加,复合材料的开口气孔率先降低后增加、抗折强度和断裂韧性均先增大后减小、维氏硬度逐渐增加、电阻率先快速下降后趋于稳定、Ti B_2颗粒的平均粒径逐渐增大。1950℃烧结后,Ti B_2含量为40%(质量分数)的复合材料性能最佳,其开口气孔率、抗折强度、断裂韧性和体积电阻率分别为0.56%、412 MPa、5.77 MPa·m~(1/2)和2.6×10~(-1)?·cm。     

TiB_2含量对弥散强化TiB_2/Cu复合材料抗电蚀性能的影响

用粉末冶金法制备了TiB2/Cu复合材料,研究了TiB2含量对TiB2/Cu复合材料硬度、导电性能及抗电蚀性能的影响。结果表明,在试验范围内,随TiB2含量的增加,硬度先升高后降低,电导率逐渐降低,燃弧能量逐渐降低,熔焊力先降低后升高。TiB2体积分数为5%时,电弧侵蚀面积最小,材料抗电蚀性最好。     

Sm_2Zr_2O_7/SiC复合材料及其断裂韧性的研究

以ZrOCl_2·8H_2O、Sm_2O_3为原料通过化学共沉淀法制备Sm_2Zr_2O_7粉体,并运用传统固相法,热压(1300 ℃,40 MPa)制备2.5%、5%、7.5%、10%SiCp(质量分数)的Sm_2Zr_2O_7/SiC块体复合材料.压痕法测定材料的断裂韧性并结合场发射扫描电镜观察,分析裂纹扩展方式.结果显示,随着复合材料中SiC_p含量的增加,裂纹偏转增加,材料的断裂韧性明显提高.裂纹偏转分叉机制为其主要的增韧机制.     

共沉淀法原位合成无压烧结TiB2/B4C陶瓷复合材料

以TiCl4溶液和B4C粉末为主要原料,采用共沉淀、原位合成无压烧结技术制备了TiB2/B4C陶瓷复合材料.研究了原料配比、烧结温度对TiB2/B4C陶瓷复合材料的烧结性能、显微组织和力学性能的影响.通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜等分析手段,分析了TiB2/B4C陶瓷复合材料的物相组成、显微组织和断裂特征.研究结果表明:当成分质量配比TiB2∶B4C为40∶60时,材料最大相对密度为98.5%T.D;在最佳成分配比下,随着烧结温度的升高,原位合成制备的TiB2/B4C陶瓷复合材料的密度、硬度、抗弯强度均为先升高后降低,材料的最佳烧结工艺为2050℃,1 h.在最佳烧结工艺下,TiB2/B4C陶瓷复合材料的密度、硬度、抗弯强度和断裂韧性达到最佳值分别为3.17 g/cm3,31.5GPa,381 MPa和5.1 MPa·m1/2.     

β-Si3N4增强MoSi2基复合材料的组织与性能

利用放电等离子烧结法(SPS)制备了不同体积分数β-Si3N4增韧的MoSi2复合材料,研究了β-Si3N4颗粒对MoSi2基复合材料显微组织和力学性能的影响,初步探讨了β-Si3N4颗粒对MoSi2增韧的机理.结果表明:在MoSi2基体中加入β-Si3N4颗粒,能细化基体组织,改善力学性能;随着β-Si3N4体积分数的增加,复合材料的显微硬度和断裂韧性先增后减,20%β-Si3N4/MoSi2复合材料的显微硬度与断裂韧性分别比MoSi2提高了31.7%与62.9%,增韧补强效果显著;β-Si3N4的强韧化机理为细晶强化.     

Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合材料断裂过程中的相变及力学性能

用真空烧结方法制备了Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合材料,分析了ZrO2(3Y)和ZrO2(2Y)含量对Al2O3基陶瓷抗弯强度、断裂韧性的影响.用XRD定量分析了含摩尔分数2%与3%Y2O3的ZrO2(2Y)与ZrO2(BY)在断裂过程中四方相转变成单斜相的相变量,用以阐明增韧机制.结果表明,在ZrO2含量为15%(体积分数)时,Al2O3/ZrO2(3Y)和Al2O3/ZrO2(2Y)复合材料的抗弯强度、断裂韧性分别达到825MPa,7.8MPa·m1/2和738MPa,6.7MPa·m1/2,两者的性能差异主要来自不同的增韧机制.     

微波烧结镀铜TiB_2增强铜基复合材料的膨胀性能

应用化学镀铜方法对TiB2颗粒进行表面镀铜,采用微波烧结技术制备了含TiB2体积分数不同的TiB2/Cu复合材料,测试了试样在50~300℃区间的膨胀系数,探讨了TiB2含量及其表面改性对TiB2/Cu复合材料热膨胀系数的影响。结果表明:随着TiB2含量的增加,复合材料的膨胀系数降低;TiB2颗粒表面镀铜后,在TiB2相同含量条件下,TiB2/Cu复合材料的膨胀系数进一步降低;理论模型计算结果表明,TiB2未镀铜的TiB2/Cu复合材料的膨胀系数与ROM模型计算值相符合,而TiB2镀铜的TiB2/Cu复合材料的膨胀系数与Kerner模型计算值相符合,反映了TiB2颗粒镀铜后能很好地改善颗粒与基体的结合。     

Al-10Sr对TiB_2/ZL102复合材料变质效果的研究

通过变质剂Al 10Sr对TiB2 /ZL10 2复合材料 (TiB2 的质量分数为 3 % ,下同 )变质效果发现 :与ZL10 2合金的变质相比 ,使复合材料达到良好变质效果所用的Al 10Sr量显著增加 ;变质剂用量的增加与复合材料中的Ti、TiB2 无关 ,主要的原因是复合材料中的B与Sr反应生成SrB6,从而引起变质效果的下降 ;制备该种复合材料时 ,原料中的最佳Ti/B比为 2 .2 :1。     

TiB_2靶材及涂层的制备

采用Ti粉和B粉燃烧合成制备了TiB_2粉末,将所得粉末真空热压后得到TiB_2磁控溅射靶材,并用射频溅射方法在不锈钢基片上沉积了TiB_2涂层.采用XRD法检测了靶材和涂层的相结构组成;测试了涂层的显微硬度、干摩擦磨损件能.结果表明:靶材和涂层都由TiB_2单相组成;与没有涂层的基片相比,TiB_2涂层大幅度地提高了基片的硬度和耐磨性.     

TiB_2基硬质材料的研究进展

本文介绍了TiB_2的性质和制备方法。总结了近年来TiB_2基硬质材料的研究现状:TiB_2基硬质材料体系的选择主要是通过加入第二硬质相实现增强增韧和加入金属作为粘接剂来改善性能,制备性能优异的硼化钛基硬质材料;TiB_2基硬质材料的制备技术主要有热压烧结技术、机械合金化技术、放电等离子烧结技术和原位反应烧结技术等,不同制备工艺获得的材料的硬度、强度和密度略有不同。提出了TiB_2基硬质材料研究过程中存在的困难,体系之间的物质反应产物控制难度大,生成的硼化物给后续的分析工作带来难度;实验过程中带入碳,影响材料的致密性;硼化钛的烧结性能不好,要合理的设计复合材料的成分,为以后的研究工作提供参考。     

WETTABILITY BETWEEN TiB_2 CERAMIC AND METALS

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｅｔｔａｂｉｌｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｃｅｒａｍｉｃａｎｄｍｅｔａｌｉｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔａｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣｅｒａｍｉｃ／ＭｅｔａｌＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（ＣＭＣ）,ｗｈｉｃｈｈａｓａｇｒｅａｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣＭＣ．Ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｃｌａｓｓｉｃｔｈｅｏｒｙａｎｄｍｅｔｈｏｄｄｉｄｎ’ｔｓｈｏｗｔｈｅｉｎｎｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏ…     

Synthesis of TiB_2 TiC by mechanical alloying

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉＢ2 ａｎｄＴｉＣａｒｅｂｏｔｈｓｔａｂｌｅｃｏｍｐｏｕｎｄｓｗｉｔｈｃｅｒｔａｉｎｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｍｅｔａｌｓ (ｌｕｓｔｅｒ,ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉ ｔｙ ,ｅｔｃ) .Ｔｈｅｙｈａｖｅｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙｈａｒｄｎｅｓｓ ,ｅｘｃｅｌ ｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏａｂｒａｓｉｏｎａｎｄｅｒｏｓｉｏｎ ,ｓｏｔｈｅｙａｒｅｖｅｒｙｕｓｅｆｕｌｎｏｎ ｏｘｉｄｅｃｅｒａｍｉｃ .Ｔｈｅｙａｒｅｏｆｔｅｎｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅｃｅｒａｍｉｃ …     

Al_2O_3/TiB_2和Al_2O_3/TiB_2/SiC_W陶瓷复合材料在1300℃的氧化行为

研究了热压烧结工艺制备的Al2O3/TiB2和Al2O3/TiB2/SiCW陶瓷复合材料在1300℃的氧化行为用XRD、SEM、TEM/EDSA分析了材料氧化后的相组成及显微结构.结果表明:两种材料在1300℃空气中氧化30h内的氧化增重符合抛物线规律,SiC晶须的加入可明显改善Al2O3/TiB2材料的高温抗氧化性.     

二硼化钛基金属陶瓷的开发与应用

介绍了TiB2基金属陶瓷粘结剂的研究开发成果;论述了含各种粘结剂的TiB2基材料的生产工艺及其结构与性能;评述了TiB2基材料的应用领域与应用效果;最后展望了TiB2基材料的开发前景。     

反应热压法制备TiB2／AlN复合陶瓷

本文报道了以ＴｉＮ,Ａｌ和ＢＮ为原料通过反应热压法制备ＴｉＢ２／ＡｌＮ复合陶瓷实验结果,对该反应的热力学过程,产物的物相,微观结构与形貌进行了研究与讨论,结果表明,原料在８００℃左右开始反应,随着温度的升高反应越完全,１７００℃左右完全反应,通过ＳＥＭ观察发现,生成的ＴｉＢ２／ＡｌＮ复合陶瓷具有很高的致密度,晶粒尺寸细小且分布均匀,通过反应得到的ＡｌＮ晶粒具有大量的层状和孪晶结构。     

ON THE IN-SITU FORMING TiB_2 REINFORCED AI COMPOSITE

The in-situ forming TiB_2 reinforced Al composite was favorably prepared by reaction-sintering of pure Al,Ti and B powders under vacuum.The TiB_2 is of submicrosize andfree from lattice defect in the main.A superior room,temperature strength and modulus,as well as good elevated temperature properties were obtained as comparison with thatof pure Al.     

NiAl／TiB_2复合材料的自蔓延燃烧合成

研究了Ｎｉ－Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ系统的自蔓延燃烧合成过程的物理－化学变化和微观结构变化．结果表明：影响合成过程的主要因素是ＴｉＢ_２掺量．微观研究发现：原位生长的ＴｉＢ_２颗粒的平均尺寸受合成温度影响，同时，在合成产物的表面有ＴｉＢ_２纤维生成，其数量和生长状态受生长空间的影响．     

TiB_2颗粒增强铝基复合材料的研究进展

介绍了TiB_2颗粒增强铝基复合材料的研究现状,重点介绍了几种主要制备工艺的研究状况及TiB_2颗粒的含量、大小及在铝基体中的分布等对复合材料力学性能、耐磨性及热处理工艺的影响,并对其研究与应用的发展进行了展望.