石墨烯对热压烧结TiC/Ti复合材料组织和性能的影响

Effects of Graphene on Microstructure and Properties of TiC/Ti Composite Prepared by Hot Press Sintering

本文采用真空热压烧结炉以碳粉、石墨烯、碳粉和石墨烯混合粉3种不同碳源制备了TiC/Ti复合材料。通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及附带能谱仪和拉伸实验机等对复合材料的组织和力学性能进行了研究。结果表明,复合材料主要由α-Ti相和TiC相组成。加碳粉作碳源材料时,碳在钛基体中有一定固溶,钛相晶格膨胀,复合材料抗拉强度较高,约612.75 MPa;添加石墨烯的复合材料中石墨烯团聚严重,生成的TiC相量少,复合材料的抗拉强度较低为482.93 MPa;当石墨烯和碳粉混合碳源时,复合材料的抗拉强度为542.41 MPa。石墨烯的加入对提高复合材料的屈服强度和弹性模量具有一定作用,这对于丰富钛基复合材料的研究具有重要的理论和实践意义。