TaC-Ti3SiC2復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、Ti3SiC2兼有金屬和陶瓷材料的優(yōu)良性能,但高于1100℃易產(chǎn)生氧化,為提高其抗氧化性能,本文以Ti粉、SiC粉、石墨和TaC粉為原料,采用反應(yīng)熱壓燒結(jié)法制備TaC/Ti3SiC2復(fù)合材料。通過(guò)X射線衍射儀、能譜儀、掃描電子顯微鏡、熱重分析儀、導(dǎo)電儀等測(cè)試手段對(duì)TaC/Ti3SiC2復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究,得到以下結(jié)論:
　　(1)采用熱壓燒結(jié)法制備出了高致密度的TaC/Ti3SiC2復(fù)合材料,通過(guò)X射線衍射分析得知:①

2、該復(fù)合材料的主晶相為T(mén)i3SiC2和TaTiC2,另外含有少量TiC;②提高熱壓溫度有利于Ti3SiC2的生成。
　　(2)結(jié)合XRD結(jié)果,通過(guò)掃描電鏡觀察得知:①Ti3SiC2晶粒為層狀結(jié)構(gòu)和顆粒狀兩種結(jié)構(gòu),TaTiC2固溶體為顆粒狀物質(zhì),TiC晶粒分布于Ti3SiC2中;②TaC加入量過(guò)多后,不利于層狀Ti3SiC2晶粒的生成。
　　(3)①提高熱壓溫度,有利于提高彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性;②材料斷裂過(guò)程中由于穿晶斷裂、內(nèi)部層

3、裂、裂紋偏轉(zhuǎn)以及顆粒的拔出等能量吸收機(jī)制,有利于材料的彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性的提高;③當(dāng)TaC含量逐漸增加時(shí),彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性有所提高,但TaC含量過(guò)高,會(huì)使材料的力學(xué)性能下降。
　?、?4)TaC/Ti3SiC2復(fù)合材料在1100～1500℃下進(jìn)行了氧化實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示:TaC/Ti3SiC2復(fù)合材料在1100～1500℃的氧化過(guò)程遵循拋物線規(guī)律;TaC/Ti②3SiC2材料的抗氧化性能優(yōu)于單相Ti3SiC2材料和Ti3SiC2/S