B_(4)C-SiC复合陶瓷的制备及其物理力学性能研究

作者：陈威; 郝文慧; 高东强; 李秀青

来源：中国材料进展, 2021, 1-6.

• B4C
• SiC
• 烧结压力
• 裂纹偏转
• 组织致密

为提升B4C基陶瓷的力学性能，利用热压烧结工艺在不同压力（30，35，40 MPa）下制备了B4C-20% SiC（质量分数）复合陶瓷试样，并对其物理力学性能进行研究。利用阿基米德排水法、压痕法、三点弯曲法、单边切口梁法（SENB）测定复合陶瓷的密度、气孔率、维氏硬度、弯曲强度以及断裂韧性，同时利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析并表征复合陶瓷的微观组织、物相组成、断口形貌等。研究结果表明，B4C-SiC复合陶瓷主要由B4C和SiC组成，微观组织随着烧结压力的增大而变得更加致密；当烧结压力由30 MPa增至40 MPa时，B4C-SiC复合陶瓷的密度由2.22 g/cm3增至2.64 g/cm3，气孔率由1.49%降至1.02%，维氏硬度由17.0 GPa升至32.6 GPa，弯曲强度由312.7 MPa提升至447.6 MPa，断裂韧性由4.79 MPa·m1/2增至7.21 MPa·m1/2。当烧结压力达到40 MPa时，复合陶瓷断裂过程中，发生裂纹偏转，这种现象与微观组织以及B4C和SiC热膨胀系数不匹配有关。

• 单位
  陕西科技大学; 河南科技大学; 机电工程学院