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层状Ti3SiC2陶瓷的组织结构及力学性能

李世波 成来飞 王东 张立同

李世波, 成来飞, 王东, 等. 层状Ti3SiC2陶瓷的组织结构及力学性能[J]. 复合材料学报, 2002, 19(6): 20-24.
引用本文: 李世波, 成来飞, 王东, 等. 层状Ti3SiC2陶瓷的组织结构及力学性能[J]. 复合材料学报, 2002, 19(6): 20-24.
LI Shibo, CHENG Laifei, WANG Dong, et al. MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Ti3SiC2 CERAMICS[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2002, 19(6): 20-24.
Citation: LI Shibo, CHENG Laifei, WANG Dong, et al. MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Ti3SiC2 CERAMICS[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2002, 19(6): 20-24.

层状Ti3SiC2陶瓷的组织结构及力学性能

详细信息
    作者简介:

    李世波(1970-),男,博士,副教授,研究方向:结构陶瓷。

    通讯作者:

    李世波,E-mail:shibo-li@sohu.com

  • 中图分类号: ?

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Ti3SiC2 CERAMICS

  • 摘要: 利用热压烧结TiH2,Si和C粉获得了致密度大于98%的层状Ti3SiC2陶瓷。利用压痕法,在不同的载荷下测定了材料的维氏硬度, 发现其硬度值随载荷的增加而降低,在最大载荷30kg时,硬度值为4GPa。压痕对角线没有发现径向裂纹的出现。 这归因于多重能量吸收机制——颗粒的层裂、裂纹的扩展、颗粒的变形等。利用三点弯曲法和单边切口梁法测定了材料的强度和韧性分别为270MPa和6.8MPa·m1/2。Ti3SiC2材料的断口表现出明显的层状性质,大颗粒易于发生层裂和穿晶断裂,小颗粒易被拔出。当裂纹沿平行于Ti3SiC2基面的方向扩展造成颗粒的层裂,当裂纹沿垂直于基面的方向扩展时,裂纹穿过颗粒的同时,在颗粒内部发生偏转,使裂纹的扩展路径增加。裂纹的扩展路径类似人们根据仿生结构设计的层状复合材料。裂纹在颗粒内的多次偏转、裂纹钉扎以及颗粒的层裂和拔出等是材料韧性提高的主要原因。此外,在室温下得到的荷载-位移曲线,说明Ti3SiC2材料不象其它陶瓷材料的脆性断裂,而是具有金属一样的塑性。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2001-04-16
  • 修回日期:  2001-07-06
  • 刊出日期:  2002-12-15

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