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放电等离子烧结法制备TiC/SiC复合增强材料的研究

刘小红 王艳凤 曹永娣 刘建秀 王兵维

刘小红, 王艳凤, 曹永娣, 刘建秀, 王兵维. 放电等离子烧结法制备TiC/SiC复合增强材料的研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(6): 153-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.022
引用本文: 刘小红, 王艳凤, 曹永娣, 刘建秀, 王兵维. 放电等离子烧结法制备TiC/SiC复合增强材料的研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(6): 153-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.022
Liu Xiaohong, Wang Yanfeng, Cao Yongdi, Liu Jianxiu, Wang Bingwei. Study on TiC/SiC reinforcement material by spark plasma sintering[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(6): 153-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.022
Citation: Liu Xiaohong, Wang Yanfeng, Cao Yongdi, Liu Jianxiu, Wang Bingwei. Study on TiC/SiC reinforcement material by spark plasma sintering[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(6): 153-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.022

放电等离子烧结法制备TiC/SiC复合增强材料的研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.022
详细信息
    作者简介:

    刘小红(1986—),女,河南漯河人,硕士,助教,主要研究方向:机械制造及其自动化,E-mail:xiaohongliu0518@126.com

  • 中图分类号: TF823,TF124

Study on TiC/SiC reinforcement material by spark plasma sintering

  • 摘要: 采用放电等离子烧结工艺,将不同用量的纳米SiC粉末与TiC颗粒相复合制备力学增强材料。分别对不同SiC粉末含量的试样进行SEM表征,对质量分数10%SiC的复合试样进行XRD测试。并着重分析探讨了SiC对复合材料在断裂韧性、导电性方面的影响及TiC对复合材料在材料密度和硬度方面的影响。结果表明:该复合增强材料内部晶粒细密化程度较高,结构缺陷度较低,SiC与TiC相容性优异。质量分数10%SiC样品中的各组分含量占比与XRD分析测试结果相一致,杂质衍射峰基本没有出现。SiC的加入对于复合材料断裂韧性和导电性的提升效果较为显著,30%SiC样品的断裂强度比单纯TiC材料高116%,平均电导率高约100倍。TiC的加入对于材料密度和硬度的提升作用较为良好,当TiC/SiC的含量之比为1.3∶1时,密度和硬度均达到最大值,分别为4.3 g/cm3和68.3HRA。试验结果基本符合预期。
  • 图  1  SiC增强复合材料SEM照片

    Figure  1.  SEM images of SiC reinforced composites

    图  2  复合材料的XRD分析图谱

    Figure  2.  XRD of the composite

    图  3  SiC对材料断裂韧性的影响曲线

    Figure  3.  Influence of SiC content on the fracture toughness of the composites

    图  4  SiC对材料电导率的影响曲线

    Figure  4.  Influence of SiC content on the conductivity of the composites

    图  5  TiC/SiC含量比与复合材料密度的关系曲线

    Figure  5.  Relationship between the TiC/SiC ratio and density of the composites

    图  6  TiC/SiC含量比与复合材料硬度的关系曲线

    Figure  6.  Relationship between the TiC/SiC ratio and hardness of the composites

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  • 收稿日期:  2021-05-12
  • 刊出日期:  2021-12-31

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