秦肇伯,茹红强,岳新艳
(东北大学 材料科学与工程学院,材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819)
摘 要:利用 XRD、SEM、EDS、阿基米德排水法、电子万能试验机、显微维氏硬度计等手段,研究了碳化钨(WC)添加量对碳化钨-氧化锆(WC-ZrO2)陶瓷复合材料的物相组成、显微组织与力学性能的影响。结果表明:复合材料由立方氧化锆(c-ZrO2)、四方化锆(t-ZrO2)、碳化钨(WC)三相组成。随着 WC 含量的增加,复合材料中的 WC 相有形成连通网络的趋势,复合材料的显微组织为不连续的碳化钨网络包裹氧化锆颗粒的复合结构。由于所选用的 WC 原料粉体粒度较小,硬度较大,所制备的 WC-ZrO2 陶瓷复合材料拥有优异的力学性能。WC-ZrO2 陶瓷复合材料中 WC 体积分数为 3.67 vol.%时,相对密度最大、开口气孔率最小,分别为(95.0±0.4)%、(0.15±0.06)%。其抗弯强度、断裂韧性与维氏硬度均最大,分别为(577.2±53.9)MPa、(9.01±0.43) MPa·m1/2 与(13.3±0.5) GPa。
关键词:氧化锆;碳化钨;网络结构;显微组织;力学性能