吉林大学学报(工学版) ›› 2017, Vol. 47 ›› Issue (2): 552-556.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201702029
杨悦1, 2, 李雪1, 2, 徐晓丹1, 2
YANG Yue1, 2, LI Xue1, 2, XU Xiao-dan1, 2
摘要: 以Ti-B-C-N四元相陶瓷粉末为实验材料,采用真空热压烧结和放电等离子烧结(SPS)工艺对其进行烧结,真空热压烧结和放电等离子烧结温度分别为1900 ℃和1450 ℃,烧结压力分别为20 MPa和40 MPa,保温时间分别为1 h和3 min。使用X射线衍射仪分析试样物相组成,扫描电子显微镜观察试样表面微观形貌和断口形貌,并测试了烧结试样的硬度和抗弯强度。结果表明:真空热压烧结和放电等离子烧结块体的主要生成相为TiB2相和TiCN相,相对密度分别为97.40%和93.06%,热压烧结试样致密度高,颗粒尺寸大,放电等离子烧结试样孔隙较多,晶粒尺寸小;抗弯强度分别为259.98 MPa和335.17 MPa;弹性模量分别为89.11 GPa和162.92 GPa;洛氏硬度分别为78.8和84.9;放电等离子烧结试样表现出较好的力学性能。
中图分类号:
[1] Liu Ning, Yin Wei-hai, Zhu Long-wei. Effect of TiC/TiN powder size on microstructure and properties of Ti(C,N)-based cermets[J]. Materials Science and Engineering A,2007(445/446): 707-716. [2] Wyzga P, Jaworska L, Bucko M M, et al. TiN-TiB 2 compisites prepared by various sintering techniques[J]. Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2013, 41: 571-576. [3] Wang De-yong, Wang Hui-hua, Sun Shu-chen, et al. Fabrication and characterization of TiB 2 /TiC composites[J]. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2014, 45: 95-101. [4] Wen G, Li S B, Zhang B S, et al. Reaction synthesis TiB 2 -TiC composite with enhanced toughness[J]. Acta Materialia, 2001, 49: 1463-1470. [5] Gotman I, Travitzky N A, Gutmanas E Y. Dense in situ TiB 2 /TiN and TiB 2 /TiC ceramic matrix composite: reactice synthesis and properties[J]. Materials Science and Engineering A,1998(244): 127-137. [6] 王丽丽,郑伟涛,李海波,等. Al 2 O 3 -SiC纳米复合陶瓷的制备及其表征[J]. 吉林大学学报 :理学版,2006, 44(1): 96-100. Wang Li-li, Zheng Wei-tao, Li Hai-bo, et al. Preparation and characterization of Al 2 O 3 -SiC cerimic nanocomposites[J]. Journal of Jilin University (Science Edition),2006, 44(1): 96-100. [7] 夏阳华,丰平,胡耀波,等.放电等离子烧结制备Ti(C,N)基金属陶瓷[J].机械工程材料,2004, 28(5): 29-31. Xia Yang-hua, Feng Ping, Hu Yao-bo, et al. Ti(C,N)-based cermet fabricated by spark plasma sintering[J]. Materials for Mechanical Engineering,2004,28(5): 29-31. [8] Watanabe T, Doutsu T, Nakanishi T. Singtering properties and cutting-tool performance of Ti(C,N)-based ceramics[J]. Key Engineering Materials, 1996, 114: 189-266. [9] Vallauri D,Debenedetti B,Jaworska L, et al. Wear-resistant ceramic and metal-ceramic Wear-resistant ceramic and metal-ceramic ultrafine composites fabricated from combustion synthesised metastable powders[J]. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,2009, 27(6): 996-1003. [10] Musa C, Locci A M, Licheri R, et al. Spark plasma sintering of self-propagating high-temperature synthesized TiC 0.7 /TiB 2 powders and detailed characterization of dense product[J]. Ceramics International,2009, 35(7): 2587-2599. [11] Avilés M A,Ernesto C,Córdoba J M, et al. In situ synthesis of ceramic composite materials in the Ti-B-C-N system by a mechanically induced self-sustaining reaction[J]. Journal of the American Ceramic Sicoety,2012, 95(7): 2133-2139. [12] Cheng J F, Katsui H, Tu R, et al. Rod-like eutectia struture of arc-melted TiB 2 -TiC x N 1- x composite[J]. Journal of the European Ceramic Society,2014, 34(9): 2089-2094. |
[1] | 胡志清, 郑会会, 徐亚男, 张春玲, 党停停. 表面微沟槽对Al/CFRP胶结性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 229-235. |
[2] | 刘耀辉, 陈乔旭, 宋雨来, 沈艳东. 火山灰-SBS、胶粉-SBS和SBS改性沥青压缩变形行为及机理[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1861-1867. |
[3] | 李静, 王哲. 真三轴加载条件下混凝土的力学特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 771-777. |
[4] | 陈江义, 刘保元. 纤维断裂损伤对复合材料板中导波频散特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 180-184. |
[5] | 关庆丰, 黄尉, 李怀福, 龚晓花, 张从林, 吕鹏. 强流脉冲电子束诱发的Cu-C扩散合金化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1967-1973. |
[6] | 刘晓波, 周德坤, 赵宇光. 不同等温热处理条件下半固态挤压Mg2Si/Al复合材料的组织和性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1577-1582. |
[7] | 彭爱东, 刘贺男. 基于水包油微乳液法的方形苝纳米颗粒的合成与荧光性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1583-1586. |
[8] | 刘利萍, 刘勇兵, 姬连峰, 曹占义, 杨晓红. 原位颗粒增强钛基复合材料高温流变行为[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1197-1201. |
[9] | 赵刚, 孙壮志, 郭华君, 隋志阳, 李芳, 赵华兴. 基于离子聚合物金属基复合材料线性驱动单元的性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(1): 221-227. |
[10] | 闫光,韩小进,闫楚良,祝连庆. 含口盖复合材料圆柱壳轴压屈曲性能分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(1): 187-192. |
[11] | 闫光, 范舟, 李钟海, 程小全, 刘克格, 左春柽. 复合材料加口盖柱壳的设计与分析[J]. , 2012, (06): 1437-1441. |
[12] | 刘家安, 于思荣, 朱先勇. Zn-22Al泡沫夹芯复合板的三点弯曲性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2012, 42(02): 344-348. |
[13] | 刘曙光, 闫敏, 闫长旺, 郭荣跃. 聚乙烯醇纤维强化水泥基复合材料的抗盐冻性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2012, 42(01): 63-67. |
[14] | 马丽, 周凌, 何慧, 罗远芳, 贾德民. 竹粉高温蒸煮对竹粉/ABS木塑复合材料性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊2): 205-209. |
[15] | 刘晓波1,2,赵宇光1,杨雯1,张家陶1. (Mg2Si+SiCp)/Mg复合材料的耐磨性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1618-1624. |
|