SiCw/BAS复合材料的显微结构及力学性能的研究

无机材料学报

SiC_w/BAS复合材料的显微结构及力学性能的研究

叶枫¹; 周玉¹; 雷廷权¹; 杨觉明²; 张立同²

1. 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院; 哈尔滨 150001; 2. 西北工业大学材料科学与工程学院; 西安 710072

收稿日期:1999-06-28 修回日期:1999-09-29 出版日期:2000-06-20 网络出版日期:2000-06-20

Microstructure and Mechanical Properties of SiC_w/BAS Glass-Ceramic Composites

YE Feng¹; ZHOU Yu¹; LEI Ting-Quan¹; YANG Jue-Ming²; ZHANG Li-Tong ²

1.School of Materials Science and Engineering; Harbin Institute of Technology; Harbin 150001; China; 2. School of Materials Science and Engineering; Northwestern Polytechnical University; Xi an 710072, China

Received:1999-06-28 Revised:1999-09-29 Published:2000-06-20 Online:2000-06-20

摘要/Abstract

摘要： 本文采用热压烧结法制备出致密的SiC_w增强BAS玻璃陶瓷基复合材料．结果表明，BAS基体晶化后获得以钡长石为主晶相和莫来石为次晶相的复相BAS玻璃陶瓷．晶须的加入对BAS基体有显著的强韧化效果，加入30vol％SiC_w可使材料的室温抗弯强度和断裂韧性分别由基体的156MPa和1．40MPa·m^1/2提高到356MPa和4．06MPa·m^1/2．TEM观察结果表明，晶须／基体界面结合良好，无界面反应物和非晶层的存在．断口形貌和压痕裂纹扩展路径的SEM观察结果表明，复合材料的主要增韧机制为裂纹偏转、晶须的拔出和桥接．

关键词: BAS玻璃陶瓷, SiC晶须, 显微结构, 力学性能

Abstract: The BAS glass-ceramic composites reinforced with different volume fractions of SiC whiskers were
successfully studied by a hot-pressing method. The results show that the BAS matrix is composed of BaAl₂Si₂O₈ and mullite. The incorporation of
SiC whiskers can significantly increase the flexural strength and fracture toughness of BAS glass-ceramics. The flexural strength
and fracture strength of 30vol%SiC_w/BAS composites can increase 128% and 190% compared to the unreinforced BAS matrix. The main toughening mechanisms are crack deflection, whisker pullout
and bridging. The results of TEM observations show that SiC whiskers are directly bonded to the BAS matrix grains with no interfacial glass
layer or reaction layer. In addition, the BAS composites also have good elevated temperature mechanical properties.

Key words: BAS glass-ceramic, SiC whisker, microstructure, mechanical properties

中图分类号:

TQ174

叶枫,周玉,雷廷权,杨觉明,张立同. SiC_w/BAS复合材料的显微结构及力学性能的研究[J]. 无机材料学报.

YE Feng,ZHOU Yu,LEI Ting-Quan,YANG Jue-Ming,ZHANG Li-Tong. Microstructure and Mechanical Properties of SiC_w/BAS Glass-Ceramic Composites[J]. Journal of Inorganic Materials.

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