SPS烧结20％ZrO2/MoSi2复合材料的强韧化机理

摘要

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备了20％ZrO2/MoSi2复合材料,通过对复合材料显微组织和力学性能的研究,探讨了复合材料的强韧化机理.结果表明:20％ZrO2/MoSi2复合材料经1400℃×50MPa×6min×200℃/min×4Pa工艺SPS烧结后,其断裂韧性、抗弯强度分别达到6.798MPa·m1/2和1857MPa,均比纯MoSi2提高2倍左右,表现出良好的强韧性能;平均晶粒约在1.5μm左右,ZrO2颗粒约在0.5μm左右;颗粒弥散强化与细晶强化是复合材料的主要强化方式;第二相粒子引起的残余内应力可诱导相变增韧、引发裂纹偏转与桥接,是该类材料实现增韧的主要原因;利用残余应力模型计算得到的断裂韧性增量为0.45MPa·m1/2.