Ni和Ti的添加对Al2O3-Ti(C,N)复合材料性能的影响

摘要： 研究了Ni和Ti的添加对真空热压烧结方法制备的Al2O3-Ti(C,N)陶瓷基复合材料的显微组织和力学性能的影响. 发现添加Ni和Ti的复合材料主要由Al2O3、Ti(C,N)和Ni组成, 没有发现存在金属Ti. Ti由于非常活泼, 在热压烧结过程中可能与石墨模具产生的含C气氛反应生成TiC, 或与高温下Ti(C,N)的少量分解产生的N2气氛反应生成TiN, 这有利于减少复合材料中的气孔. 适量添加Ni可通过液相烧结促进复合材料的致密化, 提高复合材料的相对密度, 并能通过产生裂纹偏转和裂纹桥联提高复合材料的断裂韧性. 热压温度为1550℃、等摩尔比的Ni和Ti混合粉末添加量为5vol%时, Al2O3-Ti(C,N)-Ni-Ti复合材料的相对密度为99.6%, 硬度为21GPa, 抗弯强度为818MPa, 断裂韧性为8.1 MPa·m1/2.