复合粉制备工艺对自反应喷射成形TiC-TiB2复合陶瓷坯件的影响

摘要

以Ti粉、B4C粉、石墨和蔗糖(C的前驱体)为原料,采用机械粘结法制备了Ti-B4C-C系复合粉,采用前驱体法制备了Ti-B4C-蔗糖系复合粉,并分别利用两种复合粉进行自反应喷射成形试验,获得了Ti(C,N)-TiB2复合陶瓷坯件。通过XRD、SEM等方法观察了复合粉与喷射沉积坯件的组织结构,分析了其相组成,并测试了成形坯件的孔隙率及断裂韧性等力学性能,对比分析了复合粉制备工艺对喷射成形材料组织结构及性能的影响。研究结果表明：与机械粘结法制备的Ti-B4C-C系复合粉相比,采用前驱体法制备的Ti-B4C-蔗糖系复合粉内部粘结强度稍低,但粉体内部混合更均匀,各组元间接触更充分,因而自反应喷射成形过程中的SHS反应更加充分.二者喷射成形所得材料均以Ti(C,N)-TiB2主相、部分钛的氧化物为副产物相,并有一定孔隙.但Ti-B4C-蔗糖系复合粉喷射沉积坯件副产物相少,组织均匀致密,且材料的断裂韧性高,综合性能明显优于Ti-B4C-C系复合粉喷射沉积坯件。