电弧加热器环境下双连续TiB_2-(Cu,Ni)复合材料的发汗冷却行为

采用粉末烧结结合浸渗法制备高体积TiB2含量的双连续81.6%TiB2/(Cu,Ni)复合材料,并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和物相测定(XRD)对双连续复合材料的微观组织形貌进行了观测,表明复合材料中陶瓷骨架相和金属相在各自空间均形成三维网络结构且界面结合牢靠。用交流等离子电弧加热器对试件表面瞬时加热来考核复合材料的抗热冲击和抗烧蚀行为。结果表明,材料在电弧急剧加热和冷却过程中均没有出现"热裂"现象,烧蚀后材料的微观组织分析表明,金属(Cu,Ni)相在材料烧蚀区-过渡区-基体区存在明显的梯度分布,分析了高温下金属相"发汗冷却"行为和防热机理。

浸渗法制备双连续TiB_2/(Cu,Ni)复合材料的组织和性能

用高温粉末烧结结合自发浸渗法制备高TiB2含量(体积含量约为86%)的双连续TiB2/(Cu,N i)复合材料,研究了不同陶瓷体积含量多孔材料对TiB2/(Cu,N i)复合材料微观组织和力学性能的影响.采用XRD和SEM分析了复合材料的相组成和微观结构,用三点弯曲试验测试了复合材料的弯曲强度和断裂韧性.结果表明:经过预制坯高温烧结后自发熔渗金属是制备致密的双连续TiB2/(Cu,N i)复合材料的有效方法,复合材料的致密度和力学性能得到显著提高;当TiB2陶瓷体积含量为81.6%以及浸渗温度为1500℃条件下,TiB2/(Cu,N i)复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到640.5 MPa和9.37 MPa.m1/2,相对密度为98.4%.

双连续TiB_2-Cu基发汗陶瓷复合材料抗烧蚀行为

用粉末烧结结合自发浸渗法制备高体积TiB2含量(～83%)的双连续TiB2/Cu基复合材料。利用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)分析了试验材料烧蚀前后微观组织形貌。用等离子火炬电弧加热器对材料表面瞬时加热来考察复合材料的抗热冲击和抗烧蚀行为。结果表明:材料在电弧加热和冷却过程中没有出现崩裂现象,材料表面也没有裂纹产生,说明该材料具有良好的抗热冲击性能;微观组织分析表明,金属Cu相在材料烧蚀区-过渡区-基体区存在明显的梯度分布,靠近烧蚀区没有检测到金属相的存在,说明在高温下金属起到了“发汗冷却”作用,烧蚀机理为金属相的发汗冷却、化学烧蚀和机械剥蚀。

双熔体混合-快速凝固原位生成TiB_2/Cu复合材料的研究

利用双熔体混合-快速凝固的原位反应技术制备了Cu-纳米TiB2复合材料。用XRD、TEM等手段对TiB2/Cu复合材料进行结构分析。研究表明,铜基体中分布着尺寸约40 nm的TiB2颗粒,对Cu基体有良好的增强作用,同时对双熔体混合反应生成TiB2的热力学进行了讨论。

双连续相Ti_3AlC_2/Cu复合材料的制备及性能研究

采用Ti粉、Al粉、Sn粉和TiC粉原位反应合成法制得多孔Ti_3AlC_2预制体,然后采用真空无压浸渗法制得双连续相Ti_3AlC_2/Cu复合材料。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对双连续相复合材料的微观组织形貌进行了观测。利用压缩试验测试Ti_3AlC_2/Cu复合材料压缩强度和断裂机理。结果表明:采用原位反应合成法可以制得显气孔率为54.3%的多孔Ti_3AlC_2预制体,真空无压浸渗法是制备致密的双连续相Ti_3AlC_2/Cu复合材料的有效方法,复合材料中陶瓷骨架相和金属相在各自空间均形成连续的三维网络结构且两相界面结合紧密,使得其具有较高的强度和延展性。其抗压强度为753.8 MPa,断裂应变为17.8%,显示出较好的力学性能。