TiC-TiB_2准共晶复合陶瓷的微观结构与凝固行为

采用超重力下燃烧合成技术,制备出TiC-40%TiB2准共晶复合陶瓷。XRD、SEM与EDS结果表明,复合陶瓷主要由大量细小的TiB2片晶均匀分布于TiC基体上的共晶组织构成。超重力下的燃烧化学将获得纯净的Ti-W-Cr-C-B合金液,并随即发生凝固反应。TiC在凝固过程中率先形核,TiB2依附于TiC形核析出,二者以合作方式生长,但是由于TiC较TiB2具有更快的生长速率,从而形成TiC包覆TiB2片晶的准共晶组织。

SHS工艺制备TiC-TiB_2/Cu-Ni复合材料的性能

以Ti和B4C粉末为主要原料,以金属Cu、Ni为粘结剂,利用SHS/PHIP工艺制备了TiC-TiB2/Cu-Ni系复合材料,通过实验研究了该系列复合材料的微观结构特征和力学性能.结果表明,TiC-TiB2/Cu-Ni系复合材料中只有TiC、TiB2、及Cu(Ni)相存在;随着金属含量的增加,燃烧温度下降,颗粒尺寸变小;由于Ni的加入改善了陶瓷/金属的浸润性,双掺Cu-Ni的TiC-TiB2陶瓷基复合材料力学性能最高,其相对密度为98.5％、断裂韧性最高值达到11.6 MPa·m1/2.

TiC-TiB_2复合陶瓷制备与研究动态

TiC-TiB2复合陶瓷因具有高硬度、高断裂韧性及优异的耐磨性,目前已成为工程陶瓷的研究热点。但是TiC-TiB2复合陶瓷的难制备及难以致密,又使其应用受到极大限制。作者介绍了目前国内外TiC-TiB2复合陶瓷制备方法、显微结构与合成机理,特别提到了本课题组采用超重力下燃烧合成技术,制备出大尺寸、高致密性的TiC-TiB2共晶复合陶瓷,陶瓷硬度达到28.6GPa,而陶瓷的高硬度则认为是细小的TiB2片晶均匀分布于TiC基体上——这一独特共晶凝固组织所致。