仿木年轮结构Si_(3)N_(4)/Ni复合材料微观组织及物理力学性能

工程陶瓷已广泛应用于工业领域,而其较高的脆性一直是推广受限的主要因素之一。基于此,本研究旨在协同提高工程结构陶瓷的强度和韧性。以微米级Si_(3)N_(4)粉体和高纯度镍丝为原料,借鉴仿生制备思路,利用热压烧结的方式制备仿木质年轮状Si_(3)N_(4)/Ni复合材料,研究了Si_(3)N_(4)/Ni复合材料中Si_(3)N_(4)与Ni丝的界面结合状态,测试了复合材料的物理力学性能。结果表明,复合材料中Si_(3)N_(4)基体与Ni之间界面结合良好,仿木质年轮的材料结构有助于陶瓷材料的强韧化,复合材料的弯曲强度达(989±87)MPa,断裂韧性达(8.12±0.8)MPa·m^(1/2),较单相Si_(3)N_(4)陶瓷的物理力学性能有较好的提升。