自反应喷射成型复相结构陶瓷的组织与性能

以Ti粉、B4C粉和蔗糖(C的前驱体)为原料,制备了Ti(C,N)-TiB2复相结构陶瓷坯件,分析了陶瓷坯件的组织结构与性能。研究得出,该复相结构陶瓷的组织为典型的多相非均质结构,主要由Ti(C0.7,N0.3)、TiC、TiN、TiB2、TiO2、Ti2O等各相组成,其中,Ti(C0.7,N0.3)相在整个坯件中广泛分布,构成坯件组织的基体,TiC、TiN和TiB2等相分布在基体相之中,它们之间界面良好,组织致密,而Ti2O、TiO2等副产物相结构较为松疏,周围伴有气孔等缺陷。喷射沉积坯件的孔隙率为2.9%,显微硬度(HV0.2)为19450MPa,断裂韧性为6.0MPa.m1/2。

制备复相结构陶瓷坯件的自反应喷射成形工艺研究

以Ti粉、B4C粉和蔗糖(C的前驱体)为原料,采用自反应喷射成形技术在石墨模具内制备了Ti(C,N)-TiB2复相结构陶瓷坯件,研究了自反应喷射成形技术中几个关键工艺参数如气粉质量流率比(G/C值)、喷射距离和喷射团聚粉预热温度对制备该复相陶瓷坯件的影响。研究表明,对喷射沉积坯件孔隙度影响由主到次的参数依次为G/C值、喷射距离和预热温度。正交试验结果得出,利用Ti-B4C-蔗糖体系制备Ti(C,N)-TiB2复相陶瓷坯件的最佳工艺条件是:G/C值为11、喷射距离为220mm,复合粉预热温度为210℃。所制备复相陶瓷坯件组织结构均匀、致密,主要由TiC0.3N0.7、TiB2与TiO2相及少量孔隙组成;其中TiC0.3N0.7和TiB2为主相,TiO2为副产物相;坯件孔隙度为2.9%,维氏硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为17.3GPa、387MPa和6.0MPa.m1/2。