納米金剛石含量對網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦基復合材料組織與性能的影響
發(fā)布時間:2024-11-02 18:15
通過對鈦粉表面修飾聚乙烯醇,利用交聯(lián)反應使納米金剛石(NDs)均勻分布在球形鈦粉末表面,然后采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)成功制備了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布的納米金剛石增強鈦基復合材料。研究了不同NDs含量對復合材料組織結(jié)構(gòu)、導熱性能與壓縮性能的影響。結(jié)果表明,部分NDs與Ti原位反應生成了Ti C,其與殘留的NDs呈三維網(wǎng)絡(luò)狀分布在TA1純鈦基體中,網(wǎng)絡(luò)尺寸為100~200μm。導熱測試結(jié)果表明,隨著增強相含量的增加,復合材料的熱導率呈下降趨勢;壓縮實驗表明:Ti-1.0%NDs(質(zhì)量分數(shù))復合材料有較優(yōu)異的性能,強度提高的同時仍然保持了高塑性。材料斷裂時主要是沿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)界面處斷裂,幾百微米尺寸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)起到加固梁的作用,而網(wǎng)絡(luò)狀內(nèi)部存在著大量純鈦晶粒仍保持較低的硬度和良好的塑性,從而有效的調(diào)和了鈦基復合材料強度和塑性的矛盾。
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
本文編號:4009930
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利用阿基米德法,在室溫下測量樣品的相對密度(所制備樣品的致密度均大于99%);用PixeLINK型金相顯微鏡(OM)進行樣品金相組織觀察;利用德國Bruker公司的X射線衍射(D8-Discover)儀分析所制備樣品的物相組成;利用FEI公司的Sirion場發(fā)射掃描式電子顯微鏡(....
圖3是添加不同NDs含量所制備的鈦基復合材料的XRD圖譜。從圖中可以看出,復合材料中主要有2種物相,Ti和TiC,這說明Ti與NDs發(fā)生反應,生成了TiC。而殘留NDs由于含量太少,很難被測出來。所制備樣品中,都檢測出了TiC峰,并且隨著NDs含量增加,衍射峰的強度也隨之增加,說....
圖5是添加不同NDs含量所制備復合材料的SEM照片。從圖5a~5c中可以看出,隨著NDs含量的增加,NDs/Ti復合材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越來越清晰,并且邊界處的寬度逐漸增大,平均網(wǎng)狀尺寸在100~200μm。從圖5a右上插圖中可以看出,NDs添加量為0.5%時,增強相顆粒沿網(wǎng)狀邊界分布,....
圖3復合材料的XRD圖譜圖6是添加1.5%NDs制備樣品的TEM照片和選區(qū)電子衍射花樣。從圖6中可以看出增強相分布在2個鈦基體界面處,界面寬度2~3μm,界面里含有許多緊密結(jié)合的小晶粒,等軸狀,晶粒尺寸由幾十到幾百納米不等。對其中1個晶粒進行選區(qū)電子衍射分析(見圖6a左下中插圖....
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