原位生成Ni颗粒增韧纳米ZrB2基陶瓷的制备方法与微观结构研究

• 作者: 李斌 韩森霖
• 来源期刊: 装备环境工程
• 学科: 工学
• 关键词: ZrB2基陶瓷 断裂韧性 Ni颗粒增韧 微观结构 力学性能
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 页码范围: 33-38
• 页数: 6页
• 分类号: TJ04|TB332
• 字数: 2765字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7643/issn.1672-9242.2017.09.007

摘要

目的 提高ZrB2基防热陶瓷材料的韧性,以满足其高抗热冲击性能的需求.方法 采用沉淀-共沉积法在纳米ZrB2粉体中原位生成Ni颗粒作为增韧相,经放电等离子烧结后获得分布均匀的Ni-ZrB2纳米复合材料,通过三点弯曲实验、断裂韧性实验以及硬度测试,分别评价不同Ni含量对Ni-ZrB2纳米复合材料力学性能的影响,并通过SEM,XRD对材料微观组织进行分析.结果 Ni颗粒的引入,可有效提高ZrB2的相对密度,增加韧性,同时强度和硬度有所提高.通过不同Ni含量的对比发现,ZrB2-15％Ni力学性能最优,断裂韧性达到7.8±0.3MPa·m1/2,相对于原始ZrB2材料提升1倍.从微观组织的电子扫描照片也可以看出,Ni颗粒在ZrB2表面均匀分布,断口表现为穿晶断裂和延晶断裂的复合断裂模式,不同于原始ZrB2材料的穿晶断裂.这也是断裂韧性显著提升的主要原因.结论 原位生成Ni颗粒的引入,可有效提高ZrB2材料相对密度、强度、硬度以及断裂韧性.对比不同Ni含量的力学性能,ZrB2-15％Ni组分的力学性能最优,这一方法可有效提高ZrB2材料的断裂韧性,进一步满足其高抗热冲击性能的需求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李斌		3	2	1.0	1.0
2	韩森霖		1	2	1.0	1.0