张 柳1,2,史国普2,王 志2
(1. 盐城工学院,江苏 盐城 224051;2. 济南大学,山东 济南 250022)
摘 要:实验采用无压气氛烧结方法,在1450 ℃的Ar 气氛中制备了四组样品,分别为CeO2、Y2O3 和ZrO2 掺杂的Ti/Al2O3复合材料以及未掺杂的空白Ti/Al2O3复合材料。通过四组样品显微结构的对比以及相对密度的计算,探讨了三种烧结助剂对Ti/Al2O3复合材料致密化的影响。计算结果表明,Ti/Al2O3-CeO2 复合材料的孔隙率为19.33%,具备最佳的相对密度。四组样品力学性能的计算结果发现,本实验样品中Ti/Al2O3-CeO2复合材料同样具有最优异的力学性能,弯曲强度和断裂韧性分别达到178.26 MPa±2.14 MPa 和2.53 MPam1/2±0.11 MPam1/2,强度和韧性相对于空白的Ti/Al2O3复合材料提高了20%以上。此外,采用了X 射线衍射分析了四组烧结样品的物相成分。结果表明,Ti 与Al2O3之间发生界面反应,生成产物为TiAl 和Ti3Al,CeO2 掺杂组样品烧结过程中发生反应生成Ce-Al-O 三元化合物,促进了复合材料的致密化烧结。同时,对复合材料力学性能的提升起到了良好的效果。
关键词:Ti/Al2O3复合材料; 烧结助剂;显微结构;物相成分;力学性能