SPS烧结温度对ZrB₂-SiC复合陶瓷性能的影响

李麒¹，郭丰伟¹，曹腊梅¹，益小苏²

1. 中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室2. 中国航发北京航空材料研究院先进复合材料重点实验室

摘 要：以放电等离子烧结法（spark plasma sintering,SPS）分别在1700℃和1900℃烧结制备Zr B2-20%Si C（ZS）复合陶瓷（分别简称为ZS1700和ZS1900）,通过分析两种陶瓷的SEM、EDS、硬度、断裂韧度、高温弯曲强度、氧化增重和氧化截面等,研究烧结温度对ZS复合陶瓷微观结构、力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明:烧结温度由1700℃提升至1900℃,ZS陶瓷晶粒长大,致密度由98%提高至99.8%,硬度由12.6 GPa提高至14.7 GPa;1600℃弯曲强度由101 MPa提高至286 MPa,1800℃弯曲强度由138 MPa提高至302 MPa,高温弯曲强度显著提高;与ZS1700相比,ZS1900在1500℃空气中的氧化深度小,基体中氧渗入量较少,抗氧化性能有一定提升。

关键词：陶瓷;ZrB2-SiC;放电等离子烧结法(SPS);烧结温度;