【摘 要】
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采用碳管炉中在氮气氛下以常压烧结的方法,以Al2O3、TiC、TiN粉末为原料,以Ni、Co为结合剂,分别在1600℃、1700℃、1800℃三个温度下,烧结制备了TiC、TiN含量不同的Al2O3-TiC
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采用碳管炉中在氮气氛下以常压烧结的方法,以Al2O3、TiC、TiN粉末为原料,以Ni、Co为结合剂,分别在1600℃、1700℃、1800℃三个温度下,烧结制备了TiC、TiN含量不同的Al2O3-TiC-TiN基金属陶瓷,应用扫描电镜、显微硬度仪等设备,研究了不同的烧结温度,不同的TiC、TiN含量对材料的烧结、显微结构和性能的影响。 实验结果表明:在碳管炉中、氮气保护下进行烧结,在1600℃下烧结,由于烧结不充分,材料的相对密度、硬度和断裂韧性相对较低;在1700℃时,由于Al2O3晶粒已烧结且晶粒细小,材料的硬度和断裂韧性都达到最大值,分别为17.6GPa、4.27Mpa;同时,在1800℃时,TiC、TiN晶粒开始烧结,但由于Al2O3晶粒长大,材料的硬度和断裂韧性都有不同程度的下降。证明在1700℃左右是Al2O3-TiC-TiN基金属陶瓷烧结较为理想的烧结温度。 加入不同含量的TiC、TiN,材料的性能有一定的差异。在一定范围内,当加入的TiC含量增加时,材料的硬度逐渐升高,最大值为17.6GPa;当加入的TiN含量增加时,材料的断裂韧性逐渐升高,最大值为4.27Mpa。这是由于TiC的硬度高而TiN的韧性好。 采用不同的烧结方法,材料的性能差异较大。在1600℃下,分别常压保温3hr和10MPa、20MPa热压烧结制备Al2O3-TiC-TiN基金属陶瓷,通过检测可知:热压烧结制备的试样的致密度和各项力学性能都有很大程度的提高,硬度最大值为19.4GPa,断裂韧性最大值为5.20 MPa□m1/2。
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