多层石墨烯添加量对Ti(C0.7,N0.3)基金属陶瓷组织和力学性能的影响

摘要

本文采用低压烧结工艺制备了不同石墨烯含量的Ti(C0.7,N0.3)基金属陶瓷刀具材料,采用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)对材料进行微观结构分析,通过X射线衍射(XRD)对材料进行物相分析,测试了金属陶瓷的密度、硬度、抗弯强度、断裂韧性等力学性能,研究了石墨烯添加量对Ti(C0.7,N0.3)基金属陶瓷组织和力学性能的影响.结果 表明,石墨烯的加入并未改变Ti(C,N)基金属陶瓷的组织结构特征,却可以有效增韧Ti(C0.7,N03)基金属陶瓷.随着石墨烯添加量的增加,显微硬度逐渐降低,抗弯强度先上升后下降,断裂韧性呈现先增加后略有下降的趋势.当石墨烯添加量为0.6％时(质量分数,下同),综合力学性能达到最好,在抗弯强度不降低的情况下,断裂韧性提高了32.7％.此时,金属陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别为1 450.8 MPa和12.85 MPa·m1/2.