碳纳米管-ZrB2-SiC陶瓷基复合材料的制备与性能研究

摘要

研究了用热压烧结方法制备的不同碳纳米管(CNTs)含量的ZrB2-SiC-xwt% CNTs(x=0、1.0、2.5、4.0)复合材料的工艺条件、力学性能和微观结构.用TEM观察了试样的微观结构,用SEM观察了试样断口形貌和裂纹扩展情况,并对其强韧化机制进行了分析.研究表明,碳纳米管主要分布沉积在ZrB2颗粒内部,形成内晶型结构,在CNTs含量为2.5%时,相对密度、维氏硬度和弯曲强度分别为99.6%、21.7GPa和542MPa,断裂韧性达到6.10MPa.m1/2.碳纳米管加入后材料致密性提高,晶粒细化,所形成的内晶型结构是材料强度和韧性得以提高的原因.