ZrC/Cr2AlC复合材料的微观结构及力学性能研究

摘要

Cr2AlC是MAX相家族中具有代表性的三元层状碳化物,它兼具金属和陶瓷的特性,有导电、耐腐蚀、抗氧化等优异性能。为进一步提高Cr2AlC的综合性能,本研究以ZrC为增强相,利用热压烧结技术制备了ZrC/Cr2AlC复合材料,探讨了增强相含量(10vol%~20vol%)对材料力学性能的影响。结果表明:10vol%ZrC/Cr2AlC复合材料的弯曲强度和硬度分别为715 MPa和7 GPa。相比Cr2AlC材料的强度(398 MPa)和硬度(3.4 GPa),复合材料的强度和硬度提高幅度分别为80%和106%。采用扫描电子显微镜对材料的微观结构进行了分析,阐明了复合材料具有较高性能的原因。本研究为拓宽Cr2AlC材料的应用领域奠定了基础。