原位热等静压法制备Ti2AlN/Al2O3复合材料的微观结构及性能

摘要

采用原位热等静压法制备Ti2AlN/Al2O3复合材料,利用SEM和TEM研究Ti2AlN/Al2O3材料的微观结构及第二相颗粒Al2O3对复合材料的线性膨胀系数、热导率和硬度的影响.结果表明:Ti2AlN/Al2O3复合材料由片层状块体Ti2AlN相和弥散分布在基体内的近球形Al2O3颗粒组成.Ti2AlN/Al2O3复合材料的平均线性膨胀系数为9.86×10-6℃-1,热扩散率随着温度的升高而降低,比热容随着温度的升高而缓慢地增大,热导率随温度的升高而线性下降.Ti2AlN/Al2O3复合材料的强化机制主要为第二相粒子强化,Al2O3颗粒可以明显提高复合材料的硬度.室温下复合材料的维氏硬度为9 GPa,是单相Ti2AlN硬度的2.25倍.