原位热压烧结制备NbC增强Nb_4AlC_3复合材料及其力学性能研究

摘要

以Nb、Al、石墨粉为原料,采用原位反应热压烧结在1700℃下制备出了致密的NbC增强Nb4AlC3复合材料,采用X射线衍射和扫描电镜对材料的物相组成和显微结构进行了表征,研究了NbC含量对材料的物相组成、烧结性能、显微结构与力学性能的影响。结果表明:NbC的原位引入促进了材料的烧结,并对Nb4AlC3基体起到了显著的强韧化效果。随着NbC含量从0增加至15vol%,材料的抗弯强度和断裂韧性先增大后减小。当NbC含量为8vol%时,强度和断裂韧性达到最大值494 MPa和8.4 MPa·m1/2。材料的显微硬度则由2.6 GPa提高至4.4 GPa。