晶粒互锁结构与短切碳纤维增韧ZrB2-SiC复合材料的制备与力学性能

论文摘要

ZrB2-SiC基复合材料具有比单体ZrB2更优异的抗氧化性能及力学性能,但其相对较低的韧性限制了其实际工程应用,采用微结构设计或引入增韧相是改善陶瓷材料韧性的两个有效途径。本研究采用反应热压烧结工艺,分别制备了具有独特片状ZrB2晶粒互锁结构的ZrB2-SiC复合材料和以短切碳纤维（Csf）为增韧相的Csf/ZrB2-SiC复合材料。对比研究发现,晶粒互锁结构展现出优异的自强韧化效果,使ZrB2-SiC复合材料具有较高的弯曲强度及断裂韧性,但材料表现出典型的脆性断裂特征;Csf/ZrB2-SiC复合材料弯曲强度下降,但Csf具有显著的增韧作用,不仅使材料具有较高的断裂韧性,而且临界裂纹尺寸及断裂功都得到显著提高,从而表现出非灾难性破坏模式。

论文目录

• 1 实验方法
•   1.1 材料制备
•   1.2 表征方法
• 2 结果与讨论
•   2.1 复合材料的致密化行为
•   2.2 复合材料物相
•   2.3 复合材料微观结构
•   2.4 复合材料力学性能及强韧化机理对比分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张兆甫,沙建军,祖宇飞,代吉祥

关键词: 超高温陶瓷,晶粒互锁结构,短切碳纤维,断裂性能

来源: 无机材料学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室,大连理工大学航空航天学院工业装备结构分析国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51805069),中国博士后科学基金(2016M600201,2018T110214,2016M601304),辽宁省自然科学基金(20170540154),航空科学基金(2016ZF63007)~~

分类号: TB333

页码: 918-924

总页数: 7

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