纳米金刚石含量对网状结构钛基复合材料组织与性能的影响

发布时间：2024-11-02 18:15

　　 通过对钛粉表面修饰聚乙烯醇,利用交联反应使纳米金刚石(NDs)均匀分布在球形钛粉末表面,然后采用放电等离子烧结技术成功制备了网状结构分布的纳米金刚石增强钛基复合材料。研究了不同NDs含量对复合材料组织结构、导热性能与压缩性能的影响。结果表明,部分NDs与Ti原位反应生成了Ti C,其与残留的NDs呈三维网络状分布在TA1纯钛基体中,网络尺寸为100～200μm。导热测试结果表明,随着增强相含量的增加,复合材料的热导率呈下降趋势;压缩实验表明:Ti-1.0%NDs(质量分数)复合材料有较优异的性能,强度提高的同时仍然保持了高塑性。材料断裂时主要是沿网状结构界面处断裂,几百微米尺寸的网状结构起到加固梁的作用,而网络状内部存在着大量纯钛晶粒仍保持较低的硬度和良好的塑性,从而有效的调和了钛基复合材料强度和塑性的矛盾。

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【部分图文】：

利用阿基米德法，在室温下测量样品的相对密度（所制备样品的致密度均大于99%）；用PixeLINK型金相显微镜（OM）进行样品金相组织观察；利用德国Bruker公司的X射线衍射(D8-Discover)仪分析所制备样品的物相组成；利用FEI公司的Sirion场发射扫描式电子显微镜（....

图3是添加不同NDs含量所制备的钛基复合材料的XRD图谱。从图中可以看出，复合材料中主要有2种物相，Ti和TiC，这说明Ti与NDs发生反应，生成了TiC。而残留NDs由于含量太少，很难被测出来。所制备样品中，都检测出了TiC峰，并且随着NDs含量增加，衍射峰的强度也随之增加，说....

图5是添加不同NDs含量所制备复合材料的SEM照片。从图5a～5c中可以看出，随着NDs含量的增加，NDs/Ti复合材料网状结构越来越清晰，并且边界处的宽度逐渐增大，平均网状尺寸在100～200μm。从图5a右上插图中可以看出，NDs添加量为0.5%时，增强相颗粒沿网状边界分布，....

图3复合材料的XRD图谱图6是添加1.5%NDs制备样品的TEM照片和选区电子衍射花样。从图6中可以看出增强相分布在2个钛基体界面处，界面宽度2～3μm，界面里含有许多紧密结合的小晶粒，等轴状，晶粒尺寸由几十到几百纳米不等。对其中1个晶粒进行选区电子衍射分析（见图6a左下中插图....

本文编号：4009930