ZrN-Nb复合材料的致密化及力学性能

来源期刊：航空材料学报2018年第1期

论文作者：张岩 郭英奎

文章页码：75 - 79

关键词：热压烧结;ZrN-Nb复合材料;致密化;组织结构;力学性能;

摘    要：选择Nb作为添加剂,在1500²000℃热压烧结制备了ZrN-Nb复合材料。研究烧结温度和添加剂对ZrN-Nb复合材料的组织结构及力学性能的影响规律。Nb的添加提高了复合材料致密度,1600℃烧结的ZrN-5%（原子分数）Nb复合材料,其致密度达到98.5%。通过XRD和晶格常数的测量发现,当烧结温度改变时,材料的结构也随之改变,这可能是由于ZrN-Nb复合材料形成了（Zr,Nb）N固溶体,提高了物质扩散速率进而促进烧结致密化,同时在非化学计量的（Zr,Nb）N1-x的形成中,释放出少量的氮可减少试样中闭气孔的形成,这也有利于ZrN-Nb复合材料形成高致密度。加入Nb后材料的致密度提高,其维氏硬度、弹性模量、断裂韧性和抗弯强度都有不同程度的提升。1600℃烧结的ZrN-Nb复合材料的弹性模量、抗弯强度、断裂韧度和维氏硬度依次达到了238 GPa,463.3 MPa,7.0 MPa·m1/2和10.7 GPa。