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碳短纤维-ZrB_2陶瓷基复合材料的制备与性能研究 被引量：6
1
作者 杨飞宇 杜善义 孟松鹤 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期700-703,共4页
对ZrB2-SiC(ZS)材料和碳短纤维/ZrB2-SiC(ZSC)材料的断裂韧性、室温至900℃弯曲强度进行了测试和研究。结果表明:短纤维的加入可以显著提高材料的断裂韧性、从4.25MPa·m1/2提高到6.56MPa·m1/2,纤维拔出和脱粘以及裂纹的桥接... 对ZrB2-SiC(ZS)材料和碳短纤维/ZrB2-SiC(ZSC)材料的断裂韧性、室温至900℃弯曲强度进行了测试和研究。结果表明:短纤维的加入可以显著提高材料的断裂韧性、从4.25MPa·m1/2提高到6.56MPa·m1/2,纤维拔出和脱粘以及裂纹的桥接和偏转是材料断裂韧性提高的原因;ZS和ZSC材料弯曲强度从室温到900℃经历了不同的过程,但都是两种因素共同作用的结果,即温度升高,晶界软化所带来的对裂纹的愈合作用与温度升高所带来的界面结合强度下降的作用。 展开更多
关键词 zrb2基陶瓷 短纤维 断裂韧性 弯曲强度
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碳纳米管-ZrB_2-SiC陶瓷基复合材料的制备与性能研究 被引量：4
2
作者 杨飞宇 张幸红 +1 位作者 韩杰才 杜善义 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期950-954,共5页
研究了用热压烧结方法制备的不同碳纳米管(CNTs)含量的ZrB_2-SiC-xwt%CNTs(x=0、1.0、2.5、4.0)复合材料的工艺条件、力学性能和微观结构.用TEM观察了试样的微观结构,用SEM观察了试样断口形貌和裂纹扩展情况,并对其强韧化机制进行了分析... 研究了用热压烧结方法制备的不同碳纳米管(CNTs)含量的ZrB_2-SiC-xwt%CNTs(x=0、1.0、2.5、4.0)复合材料的工艺条件、力学性能和微观结构.用TEM观察了试样的微观结构,用SEM观察了试样断口形貌和裂纹扩展情况,并对其强韧化机制进行了分析.研究表明,碳纳米管主要分布沉积在ZrB_2颗粒内部,形成内晶型结构,在CNTs含量为2.5%时,相对密度、维氏硬度和弯曲强度分别为99.6%、21.7GPa和542MPa,断裂韧性达到6.10MPa·m^(1/2).碳纳米管加入后材料致密性提高、晶粒细化,所形成的内晶型结构是材料强度和韧性得以提高的原因. 展开更多
关键词 碳纳米管 zrb2陶瓷基复合材料 微观组织 力学性能
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碳短纤维对ZrB_2-SiC基超高温陶瓷力学性能的影响 被引量：12
3
作者 吴世平 杨飞宇 +1 位作者 张幸红 杜善义 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期15-18,共4页
ZrB2-SiC基材料具有高熔点,高热导率,高电导率和良好的化学稳定性,可以在高超声速的极端条件下工作。但是这种材料的主要问题是低的断裂韧性,为了改善这一性能,将碳短纤维加入到ZrB2-20%(体积分数)SiC中热压烧结,得到了断裂韧性明显提... ZrB2-SiC基材料具有高熔点,高热导率,高电导率和良好的化学稳定性,可以在高超声速的极端条件下工作。但是这种材料的主要问题是低的断裂韧性,为了改善这一性能,将碳短纤维加入到ZrB2-20%(体积分数)SiC中热压烧结,得到了断裂韧性明显提高的试样,从2.0MPa.m1/2提高到6.56MPa.m1/2,同时弯曲强度略有降低,从502MPa降至445MPa,弹性模量也有所降低,从414GPa降至322GPa。为了深入理解这种变化,建立了模型来计算纤维造成的影响,计算结果与实验结果比较接近,证明对于本实验的材料体系,用该模型来解释是合理的。 展开更多
关键词 zrb2基陶瓷 碳短纤维 力学性能 热压
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原位生成Ni颗粒增韧纳米ZrB_2基陶瓷的制备方法与微观结构研究 被引量：2
4
作者 李斌 韩森霖 《装备环境工程》 CAS 2017年第9期33-38,共6页
目的提高Zr B2基防热陶瓷材料的韧性,以满足其高抗热冲击性能的需求。方法采用沉淀-共沉积法在纳米Zr B2粉体中原位生成Ni颗粒作为增韧相,经放电等离子烧结后获得分布均匀的Ni-Zr B2纳米复合材料,通过三点弯曲实验、断裂韧性实验以及硬... 目的提高Zr B2基防热陶瓷材料的韧性,以满足其高抗热冲击性能的需求。方法采用沉淀-共沉积法在纳米Zr B2粉体中原位生成Ni颗粒作为增韧相,经放电等离子烧结后获得分布均匀的Ni-Zr B2纳米复合材料,通过三点弯曲实验、断裂韧性实验以及硬度测试,分别评价不同Ni含量对Ni-Zr B2纳米复合材料力学性能的影响,并通过SEM,XRD对材料微观组织进行分析。结果 Ni颗粒的引入,可有效提高Zr B2的相对密度,增加韧性,同时强度和硬度有所提高。通过不同Ni含量的对比发现,Zr B2-15%Ni力学性能最优,断裂韧性达到7.8±0.3 MPa·m1/2,相对于原始Zr B2材料提升1倍。从微观组织的电子扫描照片也可以看出,Ni颗粒在Zr B2表面均匀分布,断口表现为穿晶断裂和延晶断裂的复合断裂模式,不同于原始Zr B2材料的穿晶断裂。这也是断裂韧性显著提升的主要原因。结论原位生成Ni颗粒的引入,可有效提高Zr B2材料相对密度、强度、硬度以及断裂韧性。对比不同Ni含量的力学性能,Zr B2-15%Ni组分的力学性能最优,这一方法可有效提高Zr B2材料的断裂韧性,进一步满足其高抗热冲击性能的需求。 展开更多
关键词 zrb2基陶瓷 断裂韧性 Ni颗粒增韧 微观结构 力学性能
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硼化锆基超高温陶瓷连接技术研究进展 被引量：1
5
作者 何鹏 杨卫岐 +1 位作者 林铁松 龙伟民 《焊接》 北大核心 2014年第1期8-12,68,共5页
近年来,航空航天科技的发展对超高温陶瓷材料的连接提出了迫切需求。ZrB_2基超高温陶瓷是一种性能优异的高温结构材料,具有高熔点、高硬度、高热导率等特性。概述了ZrB_2基超高温陶瓷的基本性质,综述了液态金属在ZrB_2基超高温陶瓷表面... 近年来,航空航天科技的发展对超高温陶瓷材料的连接提出了迫切需求。ZrB_2基超高温陶瓷是一种性能优异的高温结构材料,具有高熔点、高硬度、高热导率等特性。概述了ZrB_2基超高温陶瓷的基本性质,综述了液态金属在ZrB_2基超高温陶瓷表面的润湿行为和ZrB_2基复合陶瓷连接技术研究进展,并对ZrB_2基超高温陶瓷连接技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 zrb2基超高温陶瓷 润湿行为 焊接 研究进展
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Nb和TiB_(2)对ZrB_(2)基复合陶瓷材料组织及性能的影响
6
作者 周倩 刘浩 +3 位作者 王周福 马妍 邓承继 尚佳琪 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期430-435,共6页
利用气压辅助烧结法制备ZrB_(2)基复合陶瓷材料,借助力学性能测试、XRD、SEM等探究了添加Nb与TiB_(2)对所制材料烧结行为、力学性能及抗氧化能力的影响。结果表明,金属Nb在烧结过程中发生塑性形变促使ZrB_(2)颗粒重排,同时破坏B—B共价... 利用气压辅助烧结法制备ZrB_(2)基复合陶瓷材料,借助力学性能测试、XRD、SEM等探究了添加Nb与TiB_(2)对所制材料烧结行为、力学性能及抗氧化能力的影响。结果表明,金属Nb在烧结过程中发生塑性形变促使ZrB_(2)颗粒重排,同时破坏B—B共价键促进物质扩散,改善了材料的烧结及力学性能,但也造成材料高温抗氧化性能下降。进一步引入TiB_(2)能提高陶瓷材料的力学性能,且反应生成的ZrTiO4有利于形成抗氧化保护层以提高材料的高温抗氧化能力。 展开更多
关键词 zrb_(2)基复合陶瓷材料 气压辅助烧结 NB TiB_(2) 抗氧化性能
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