W-Y₂O₃复合材料和梯度材料的制备及力学性能

王诗阳^1,2，傅宇东¹，陈磊²，王玉金²

1. 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院2. 哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所

摘 要：采用无压烧结工艺制备了Y₂O₃体积含量梯度变化的W-Y₂O₃复合材料,分析了复合材料的物相和组织,并通过对各复合材料力学性能的测试和断口形貌的观察,探讨了W-Y₂O₃复合材料的断裂机理。采用有限元模拟W-Y₂O₃梯度材料制备过程中的应力场,分析了W-Y₂O₃梯度材料各梯度层成分含量和结构设计的可行性,并成功制备了W-Y₂O₃梯度材料。结果表明:W-Y₂O₃复合材料中,随着Y₂O₃含量的逐渐增加,材料的力学性能逐渐降低,该现象是组成相的固有强度、气孔率和晶粒尺寸等因素共同作用的结果。该成分分布和梯度结构的设计可制备界面结合良好且内部无热裂纹缺陷的W-Y₂O₃梯度材料。

关键词：W-Y2O3梯度材料;W-Y2O3复合材料;热应力;力学性能;