Al2O3基复合金属陶瓷模具材料的组织结构与力学性能

摘要

以纳米Al2O3和纳米Ti(C,N)为主要原料,以Mo和Ni粉等为助烧剂,采用N2气氛保护热压工艺制备Al2O3基复合金属陶瓷模具材料.采用XRD和SEM分析材料的物相组成及微观结构,并测试材料的力学性能.结果表明,当烧结温度为1660℃,纳米Al2O3质量分数为74.5％,纳米Ti(C,N)粉为20％、Mo+Ni粉为5％时,所制备的Al2O3基复合金属陶瓷模具材料性能最佳,其相对密度为98.14％,弯曲强度值为795.98 MPa,硬度值为18.52 GPa,断裂韧性为8.05 MPa·m1/2.第二相的引入和晶界处Mo+Ni的共同作用,可增强晶界强度,促进沿晶裂纹向穿晶裂纹转变,从而提高材料的力学性能.