徐强
,
张幸红
,
曲伟
,
韩杰才
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.09.004
通过燃烧合成工艺制备了TiB2-40%Cu(质量分数)基复合材料,对复合材料的反应热力学、相组成以及微观组织进行了研究.热力学计算结果表明TiB2是最稳定的相,中间相Ti-Cu化合物最终转变为TiB2相;XRD结果显示复合材料的相组成为TiB2相和Cu相,没有生成其他中间相;微观组织观察表明,合成产物组织致密,增强体TiB2陶瓷颗粒尺寸细小,形貌主要呈近等轴状和块状,Cu作为金属粘结剂将TiB2陶瓷颗粒相互连接在一起,Cu的存在促进了燃烧合成过程中材料的致密化行为.Cu的加入使TiB2-Cu基复合材料的致密度、弯曲强度和断裂韧性较TiB2纯陶瓷均有大幅度提高,材料的韧化机制为裂纹尖端塑性钝化机制.
关键词:
TiB2-Cu基复合材料
,
燃烧合成
,
热力学
,
微观组织
,
性能
徐强
,
张幸红
,
韩杰才
,
赫晓东
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.11.004
利用燃烧合成工艺原位合成了TiB2-Cu基复合材料,为了改善TiB2陶瓷和Cu基体的润湿性,将金属Ni作为合金化元素加入到TiB2-Cu复合材料.通过XRD,SEM,EPMA和TEM等检测手段对金属Ni的添加对TiB2-Cu基复合材料微观组织的影响进行了研究.结果表明,含Ni复合材料的金属粘结相的面间距比不含Ni时Cu的面间距均有不同程度的减小;Ni加入后,TiB2-Cu-Ni复合材料的组织较TiB2-Cu复合材料更加致密,但陶瓷颗粒尺寸却大于TiB2-Cu复合材料的颗粒尺寸;Ni的加入降低了复合材料的导热率和冷却速度,使得部分TiB2陶瓷颗粒有足够的时间长成棒状,同时造成TiB2陶瓷颗粒间形成更多的烧结颈;Ni的加入也改善了陶瓷与金属粘结相之间的润湿性,使陶瓷相与金属粘结相的界面结合牢固,看不到TiB2-Cu复合材料中界面脱开的现象.金属Ni的添加有利于改善TiB2-Cu基复合材料的微观组织,进而利于复合材料的致密化.
关键词:
TiB2-Cu基复合材料
,
燃烧合成
,
Ni
,
微观组织
