层状ZrB2基陶瓷的增韧机制分析

摘要

将传统陶瓷中的轧膜工艺应用到超高温陶瓷的制备上，制备ZrB2基层状复合陶瓷。根据层间应力需求设计材料组分。基体层组分为ZrB2+10vol％SiCP+10volSiCw;中间层组分为ZrB2+44．1vol％SiCp+37vol％MoSi2。复合陶瓷在1950℃，25MPa条件下热压烧结制成并进行机械性能测试及微结构观察。结果显示，复合陶瓷有较高的致密度，力学性能较纯ZrB2陶瓷有较大的提升。微观结构观察表明，由于层状结构的存在，裂纹在扩展过程中反复偏转，吸收了大部分能量，有效的提高了复合陶瓷的韧性。复合陶瓷的增韧机制为弱界面层对裂纹的偏折、裂纹分支、基体片层的破坏以及基体片层内部增韧的协同增韧。