B4C—ZrB2-Al复合材料的真空熔渗法制备与性能分析.pdfVIP

第30卷第11期 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vo1．30．No．1l 2009年 11月 JoumalofNortheasternUniversity(NaturalScience) Nov． 2009 B4O—ZrB2．AI复合材料的 真空熔渗法制备与性能分析 吕 鹏，岳新艳 ，喻 亮，茹红强 (东北大学 材料各 向异性与织构教育部重点实验室，辽宁 沈阳 110004) 摘 要：通过在B4C-ZrB2多孔预烧体中真空熔渗 ～制备了B4C-ZrB2一AI复合材料，研究了该复合材料 的物相组成和力学性能．结果表明：ZrB2的生成量影响B4C-ZrB2一A1复合材料的物相组成；随着 zrB)生成量的 增加，复合材料的硬度先增大后降低，抗折强度和断裂韧性先降低后增大；延性 Al的渗入是造成材料断裂韧 性提高的主要原因．当ZrB2生成量为35％(质量分数)时，复合材料主要由B4C，Zrlh和Al组成，其气孔率、硬 度Ⅷ 、抗折强度和断裂韧性分别为 1．06％，82．2，521．5MPa和8．6MPa·I71 ．观察材料断口形貌可见较多 的韧窝和金属撕裂棱，表明其断裂行为主要为沿晶和穿晶混合断裂． 关 键 词：复合材料；134C-ZrB2一Al；真空熔渗；物相组成；力学性能 中图分类号：TQ 174；TF12 文献标识码：A 文章编号：1005—3026(2009)11-1590—04 PhaseComposition and M echanicalPropertiesofB4C ·ZrB2-AI CompositesPreparedbyVacuum Infiltration L 【，Peng，YUE Xdn一van，YU Liang，RU Hong-qiang ．． (KeyLaboratoryofAnisotropyTextureofMaterials，MinistryofEducation，NortheasternUniversity，Shenyang 110004，China．Correspondent：RUHong-qiang，E—mail：ruhq@ snlFf1．neu．edu．cn) Abstract：B4C—ZrB2一A1compositeswerepreparedby infiltratingaluminum intotheporousB4C— ZrB2presinteredcompactsinvacuum．Thephasecompositionandmechanicalpropertiesofthe compositeswereinvestigated．Theresultsshowedthatthephasecompositionofthecomposites changeswithincreasingZrB2content，andtheirhardnessincreasesfirstthendecreasesbut，onthe contrary，theflexuralstrengthandfracturetoughnessdecreasefirstthenincreasewithincreasing ZrB2content．Thereasonwhythefracturetoughnessincreasesismainlytheinfiltrationofductile aluminum．TheBeGZr~2一A1compo siteismainlycompo sedofthephasesB4C，ZrB2andAIifthe contentofZrlhis35wt％，i．e．，itsmechanicalpropertiesareoptimum：theporosity，hardness (HRA)，flexuralstrengthandfracturetoughnessare1．06％，82．2，521．5MPaan