(Ta,Hf)C基极高熔点固溶体陶瓷的烧结致密化、微结构剪裁与性能提升

作者：殷杰^*; 张步豪; 刘学建; 黄政仁

来源：现代技术陶瓷, 2021, 42(Z1): 112-138.

DOI：10.16253/j.cnki.37-1226/tq.2021.01.006

• (Ta,Hf)C
• 常压烧结
• 低温致密化
• 固溶行为
• 性能提升

立方相(Ta,Hf)C由TaC和HfC在全化学计量比范围内固溶得到,其中Ta0.8Hf0.2C体系的熔点近4000℃,被认为是目前热稳定性最佳的超高温陶瓷材料,有望用做高超声速飞行器的耐高温烧蚀结构部件。在近三年研究中,本人紧紧围绕(Ta,Hf)C基极高熔点陶瓷的固溶行为、烧结致密化、微结构裁剪设计、性能评价与提升的思路,系统梳理了(Ta,Hf)C基极高熔点陶瓷"组成-结构-性能"的关系。在常压烧结获得致密的单相Ta0.8Hf0.2C基础上,分别通过直接外加和原位引入SiC两种方式,实现Ta0.8Hf0.2C基复相陶瓷的微结构裁剪和性能优化提升;从过渡族金属碳化物的固溶机理出发,筛选低熔点Cr3C2瞬时液相助剂,以相对较低温度驱动实现(Ta,Hf)C固溶致密化。

• 单位
  中国科学院上海硅酸盐研究所