作者：姚万凯,鄢俊兵,李享成,陈平安,朱颖丽,朱伯铨

作者单位：武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,武汉新芯集成电路制造有限公司

刊名：硅酸盐学报

ISSN：0454-5648

出版年：2022-08-12

卷：50

期：9

起页：2414-2421

止页：

分类号：TQ174.758.12

语种：中文

关键词：放电等离子体烧结;碳化硼;二硼化钛;力学强度;

内容简介

以 TiO2为烧结助剂，采用反应烧结法在 B4C 陶瓷中原位生成 TiB2，制备出致密的 B4C 陶瓷，并对其强化机制进行了分析。结果表明：随着 Ti O2添加量的增加，B4C 陶瓷的致密度和抗弯强度先增大后减小，断裂韧性不断增大。当 Ti O2添加量为 5% （质量分数）、烧结温度为 1 700 ℃时，B4C 陶瓷致密度达到 99.6%；当 TiO2加入量为 15%时，B4C 陶瓷的 Vickers硬度为 36.0 GPa，断裂韧性为 4.38 MPa·m1/2，抗弯强度为 405 MPa，综合性能最优。原位生成的 TiB2抑制了 B4C 陶瓷晶粒长大，消除了裂纹尖端应力，使裂纹产生偏转和分叉，对 B4C 陶瓷起到细晶强化和增韧作用。