放电等离子烧结原位制备TiC/Ti_2AlC复合材料及室温力学性能评价
来源期刊：稀有金属材料与工程2009年增刊第2期
论文作者：江莞 王连军 张建峰 施璐 陈立东
关键词：SPS; TiC; Ti_2AlC; 力学性能; 断裂机制; SPS; TtiC; Ti_2AlC; mechanical properties; cracking mechanism;
摘 要：以Al_4C_3、Ti和石墨粉为原料(Ti、Al、C的摩尔比为6:1:3),利用放电等离子烧结(SPS)技术通过原位反应制备出TiC/Ti_2AlC的复合材料.结果表明,基体相TiC的晶粒尺寸在2～5 μm左右,反应生成的Ti_2AlC颗粒尺度纵向长度为4～10 mm,横向宽度为1～2 mm,且弥散均匀分布在基体中.三元层状相Ti_2AlC的引入大大提高了复合材料的力学性能,复合材料的维氏硬度HV为11 GPa,断裂韧性K_(IC)为5.3 MPa·m~(1/2),抗弯强度sf为(470±50) MPa,弹性模量E为(228±30) GPa.通过压痕法观察了裂纹扩展路径,讨论了材料的断裂机制和增韧机制.材料以沿晶断裂为主,伴随少量穿晶断裂.
江莞1，王连军1，张建峰1，施璐1，陈立东1
(1.中国科学院上海硅酸盐研究所,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海,200050;
2.中国科学院研究生院,北京,100049)
摘要:以Al_4C_3、Ti和石墨粉为原料(Ti、Al、C的摩尔比为6:1:3),利用放电等离子烧结(SPS)技术通过原位反应制备出TiC/Ti_2AlC的复合材料.结果表明,基体相TiC的晶粒尺寸在2～5 μm左右,反应生成的Ti_2AlC颗粒尺度纵向长度为4～10 mm,横向宽度为1～2 mm,且弥散均匀分布在基体中.三元层状相Ti_2AlC的引入大大提高了复合材料的力学性能,复合材料的维氏硬度HV为11 GPa,断裂韧性K_(IC)为5.3 MPa·m~(1/2),抗弯强度sf为(470±50) MPa,弹性模量E为(228±30) GPa.通过压痕法观察了裂纹扩展路径,讨论了材料的断裂机制和增韧机制.材料以沿晶断裂为主,伴随少量穿晶断裂.
关键词:SPS; TiC; Ti_2AlC; 力学性能; 断裂机制; SPS; TtiC; Ti_2AlC; mechanical properties; cracking mechanism;
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