ZrC颗粒含量对钨基复合材料力学性能的影响

摘要

在2000℃、20MPa压力下，真空热压烧结1h制备了ZrC颗粒含量分别为0、10%、20%、30%和40%(vol)的五种钨基复合材料(ZrC／W)。复合材料密度和致密度随ZrC颗粒含量增加而下降，分别由W基体的18.31g／cm3和95.1％下降到40％(vol)ZrC／W的12.69g／cm3和89.1％。硬度及弹性模量随ZrC含量的增加而增大，分别由W基体的3.4GPa、313GPa，提高到40%(vol)ZrC／W的11.2GPa和392GPa。随ZrC含量增加，复合材料的抗弯强度和断裂韧性首先升高，而后下降。当ZrC含量为10％(vol)时抗弯强度有最大值889MPa。当ZrC含量为20％(vol)时断裂韧性有最大值10.5MPam1／2。复合材料的强度提高主要来源于载荷传递和细晶强化。韧化机制是裂纹偏转和细晶韧化。