增强相对二硼化锆陶瓷基复合材料性能的影响

宋杰光¹，王芳¹，王瑞花¹，李世斌¹，刘宁¹，刘二海¹，饶俊峰¹，陈林²

1. 九江学院机械与材料工程学院江西省材料表面再制造工程技术研究中心2. 萍乡学院材料与化学工程系

摘 要：ZrB₂具有优良的物理特性和化学稳定性而应用于许多领域,为了改善ZrB₂难以烧结致密化和高温易氧化,本文通过共沉淀法制备包覆式A1₂O₃-Y₂O₃/ZrB₂复合粉体,并对其进行放电等离子烧结制备ZrB₂陶瓷基复合材料,研究增强相对ZrB₂陶瓷基复合材料性能的影响。研究表明:两种包覆型粉体在700¹000℃时出现一次大的收缩,然后出现一个不收缩的平台阶段,两种包覆型粉体当温度达到1000¹600℃之后出现第二次收缩。随着复合材料中增强相种类增多,复合材料块体更容易致密,随着Al₂O₃比例增大,复合材料块体更容易致密。通过包覆处理后的粉体制备所得复合材料断裂韧性高于机械混合所得原料制备的复合材料断裂韧性,在原料处理方式相同的情况下,含有YAG-Al₂O₃相的复合材料断裂韧性高于只含有YAG相的复合材料断裂韧性。通过引入YAG或YAG-Al₂O₃制备的复合材料与纯ZrB₂陶瓷相比,氧化层厚度都有所变薄,这也说明通过引入YAG或YAG-Al₂O₃可以改善ZrB₂陶瓷基复合材料的高温抗氧化性能。

关键词：超高温材料;ZrB2;增强相;复合材料;放电等离子烧结;