碳化鈦顆粒增強體

particle rein 在Si3N4陶瓷中引入TiC顆粒,可使材料的斷裂韌性提高。

titanium carbide particle reinforcement
一種常用的陶瓷複合材料增強體。如TiC/Al2O3,TiC/Si3N4和TiC/SiC複合材料具有很好的耐磨性,已被用來製造切削工具。在Si3N4陶瓷中引入TiC顆粒,可使材料斷裂韌性提高。譬如,當TiC的加入量為20%(vol)時,材料的韌性可提高50%。在TiC-Si3N4體系中,增韌機理是裂紋尖端被TiC顆粒釘扎和微裂紋增韌,但是當TiC的加入量太多時,材料的強度下降。碳化鈦TiC是碳化矽陶瓷良好的增強體。原因是:(1)TiC的熱膨脹係數(7.4×10-6℃-1)比SiC的界面上存在殘留張應力場,將促使裂紋偏折;(2)TiC晶粒有五個滑移系,且在800℃以上呈延性;(3)在常規的熱壓溫度下,TiC與SiC化學相容。SiC-TiC複合材料韌性、強度與碳化鈦顆粒的加入量、顆粒的大小、分布狀態以及添加劑有關。

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