定向凝固LaB6-(Ti,Zr)B2共晶的组织与性能

采用激光区熔技术制备了LaB6-(Ti,Zr)B2共晶复合材料,对共晶复合材料的微观组织形貌、力学性能和热电子发射性能进行了系统的研究。结果表明,通过区熔技术获得的复合材料增强相为全固溶体;随着凝固速率从V=8mm/h增加到V=200mm/h,(Ti,Zr)B2纤维非常规整、均匀的排列在LaB6基体中,且纤维的直径和共晶间距逐渐减少、面密度逐渐增大。当V=200mm/h,LaB6-(Ti,Zr)B2共晶复合材料的维氏硬度为18.4 GPa;断裂韧性呈现出各向异性,在垂直和平行纤维的方向上,断裂韧性值分别为4.5 MPa.m^1/2和2.5 MPa.m^1/2,垂直于纤维方向上复合材料优异的断裂韧性归因于裂纹的桥连机制;采用二极管原理对复合材料的热电子发射特性测试发现:当阳极温度从1400℃增大到1600℃时,最大电流密度分别为4.86 A/cm^2、10.13 A/cm^2、19.21A/cm^2,对应的功函数分别为2.92 eV、2.76 eV、2.65 eV。

LaB6对Ti(C,N)基金属陶瓷致密化及组织与性能的影响

采用传统粉末冶金法制备不同LaB6添加量的Ti(C,N)基金属陶瓷材料,研究LaB6及其添加量对金属陶瓷致密化过程、显微组织与力学性能的影响。结果表明,添加LaB6能加速材料的致密化,尤其是对提高固相烧结过程中材料的致密化速率有显著作用;所制备试样的组织均为典型的核壳结构,但随LaB6添加量增加,生成的缺碳相增加;同时,LaB6能促进Ti(C,N)颗粒向粘结相中固溶,使得材料中Ti(C,N)的平均粒径随LaB6添加量增加而下降。添加质量分数为0.01%的LaB6金属陶瓷材料具有较优的力学性能,其硬度达92.07 HRA,断裂韧性和抗弯强度分别为12.09 MPa/m1/2和1470.85 MPa。