对SiC-TiC,SiC-VC系统复合材料电火花烧结的研究
Vyacheslav Ivzhenko1, Ruslan Vovk2, Edvin Hevorkian3
1V. Bakul Institute for Superhard Materials of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2 Avtozavods'ka St., 04074 Kyiv, Ukraine.
Materials (Basel, Switzerland)
|February 13, 2025
概括
将碳化物 (TiC) 或碳化物 (VC) 添加到碳化物 (SiC) 中,可以显著提高烧结效果. 添加TiC,特别是在40体积%时,导致SiC-TiC复合材料的更高密度和更好的相界相互作用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 粉末金工艺 在粉末金工艺
- 陶复合材料 陶复合材料
背景情况:
- 碳化 (SiC) 是高温应用中的关键材料.
- 优化基于SiC的复合材料的烧结过程对于增强材料性能至关重要.
- 了解碳化物 (TiC) 和碳化物 (VC) 等添加剂的作用是提高SiC性能的关键.
研究的目的:
- 为了确定SiC-TiC和SiC-VC复合材料电火花烧结的动力规律.
- 研究不同度的TiC和VC对压缩过程的影响.
- 为了比较SiC-TiC和SiC-VC系统之间的烧结行为和相界相互作用.
主要方法:
- 在45MPa的压力和1900-2000°C的温度下进行了电火花烧结.
- 进行了动力分析,以确定不同阶段的压缩速率.
- 微结构分析侧重于相位边界相互作用和相互作用区域大小.
主要成果:
- 添加20体积%的TiC和VC增加了SiC的压缩率,分别是1.3倍和1.1倍.
- 添加40体积%的TiC和VC使SiC的压缩率分别增加了1.7倍和1.2倍.
- 在40体积%的添加时,60SiC-40TiC的压缩达到99.9%,60SiC-40VC的压缩达到91.2%.
- 与SiC-VC复合材料 (~1.0μm) 相比,SiC-TiC复合材料由于更大的相互作用区域 (~1.5μm) 呈现出更大的固体相烧结.
结论:
- TiC和VC显著提高了电火花烧结动力学和SiC的最终压缩.
- 较高度的TiC和VC导致压缩率的更实质性的改善.
- SiC-TiC复合材料表现出优越的烧结性能超过SiC-VC复合材料由于增强的相位边界相互作用.
