SiC-TiB2复相陶瓷的制备及其抗氧化性能研究

摘要

以α-SiC、B4C、TiO2为原料,用AlN、Y2Q作为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备出SiC-TiB2复相陶瓷样品.采用等温氧化增重法,研究原位合成的SiC-TiB复相陶瓷在600℃、800℃、1000℃和1200℃下的抗氧化性能.采用扫描电镜(SEM)对所制备的复相陶瓷的表面形貌进行分析,同时采用X射线衍射仪(XRD)对烧结体样品及其氧化产物的物相成分进行分析.实验结果表明,当烧结助剂的含量为15％(体积分数)时,烧结体样品气孔较少,且颗粒尺寸的均匀性较好,赋予复相陶瓷较好的致密度(相对密度达98.3％)、抗弯强度(551 MPa)和硬度(90.1 HRA).SiC-TiB2复相陶瓷在空气中中温氧化时,其氧化行为表现为氧化增重随时间的变化服从抛物线规律.在研究的温度范围内,该复相陶瓷的氧化机理为:TiB2优先被氧化成TiO2和B2O3,然后是SiC在较高温度下被氧化成SiO2和CO2.