原位合成TiB2-TiC0.8-SiC复相陶瓷的微观组织与性能研究

摘要： 利用热压烧结方法原位合成了TiB2-TiC0.8-SiC复相陶瓷。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射分析仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料物相组成和微观结构进行表征。研究了热压条件下烧结温度对材料物相组成、结构及力学性能的影响。结果表明: 烧结温度在1700~1950℃范围内, 随着温度的升高, 材料的致密度、抗弯强度和断裂韧性都有显著改善。烧结温度为1900℃可得到完全致密的原位合成TiB2-TiC0.8-SiC复相陶瓷, 材料的晶粒发育比较完善, 条状TiB2和块状TiC0.8晶粒清晰可见。复合材料的维氏硬度、断裂韧性和弯曲强度分别达到23.6 GPa, (7.0±1.0) MPa·m1/2和470.9 MPa。当温度达到1950℃时, 由于增强相TiB2晶粒长大, 材料的强度降低。TiB2、TiC0.8与SiC颗粒协同, 通过裂纹偏转、晶粒拔出、晶粒细化等机制对复合材料起到颗粒增强增韧的作用。