TaC0.3-20%Ni复合材料的合成及组织性能

作者：魏彦博; 管政; 刘利盟^*

来源：山东化工, 2023, 52(05): 5-10.

DOI：10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2023.05.050

• Ta2C陶瓷
• 显微结构
• 力学性能

以TaC、Ta和Ni粉为原料，采用热压法制备名义成分为TaC0.3-20%(体积分数)Ni的复合材料，研究热压温度在1 100～1 900℃范围内变化对TaC+Ta反应进程、物相、显微组织和力学性能的影响。根据压头位移，致密化过程可分为四个阶段，反应致密化主要发生在第二阶段950～1 700℃,充分反应后，生成平衡物相Ta2C和Ni3Ta相。在1 600℃/30 MPa/30 min条件下热压，材料能够完全致密，并形成均匀的细晶组织(平均晶粒尺寸小于5μm),测量的抗弯强度和断裂韧性分别为(689±71) MPa和(5.72±0.57) MPa·m1/2。当热压温度超过Ni3Ta熔点(约1 500℃)较多时(例如T=1 700℃),熔化的Ni3Ta被挤出而获得几乎单相的Ta2C陶瓷材料。1 900℃条件下制备的复合材料中晶粒长大到40～50μm,虽然断裂韧性值可达到(6.96±0.38) MPa·m1/2,但粗大晶粒作为结构缺陷诱发裂纹扩展，使抗弯强度略降低到(546±44) MPa。

• 单位
  北方民族大学