热压烧结法制备B4C-CeB6陶瓷材料微观结构及力学性能的研究

摘要：

在温度为2050℃,压力为20 MPa的条件下,通过热压烧结的方法在碳化硼(B4C)中分别添加2％～5％的CeO2制备B4C-CeB6复合材料.通过原位反应在B4C中引入CeB6.详细研究了CeO2添加量对B4C-CeB6复合材料的微观结构和力学性能的影响.结果表明:随着CeO2添加量的增加(不超过4％),B4C-CeB6复合材料的相对密度和力学性能逐渐升高;但是当CeO2添加量超过4％时,产生的CO增多会导致复合材料的相对密度和显微硬度下降;当CeO2含量较低时,由于CeB6的断裂韧性要比纯B4C高,裂纹穿过CeB6相断裂就会消耗更多的能量,使复合材料的断裂韧性得以提高;而当CeO2含量较高时,CeB6和B4C热膨胀系数的不匹配造成裂纹偏转为主要的增韧机制,此外还发现有裂纹桥联、裂纹分支等机制.B4C-CeB6复合陶瓷相对密度、维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到98.6％,39.5 GPa,396 MPa和5.96 MPa·m1/2.

关键词：热压烧结、B4C-CeB6复合材料、力学性能、裂纹偏转、裂纹桥联

所属期刊栏目：40

分类号：TF125(冶金技术)

资助基金：国家自然科学基金21978045

在线出版日期：2022-06-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：431-437