仿木年轮结构Si3N4/Ni复合材料微观组织及物理力学性能

作者：陈威 朱朝龙 贾鑫 赵自强 李秀青

单位：1.陕西科技大学机电工程学院2.河南科技大学金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心

关键词：氮化硅/镍复合材料 仿木质年轮 增韧 微观组织 界面 力学性能

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(6):1548-1556

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210774

摘要：

工程陶瓷已广泛应用于工业领域，而其较高的脆性一直是推广受限的主要因素之一。基于此，本研究旨在协同提高工程结构陶瓷的强度和韧性。以微米级Si3N4粉体和高纯度镍丝为原料，借鉴仿生制备思路，利用热压烧结的方式制备仿木质年轮状Si3N4/Ni复合材料，研究了Si3N4/Ni复合材料中Si3N4与Ni丝的界面结合状态，测试了复合材料的物理力学性能。结果表明，复合材料中Si3N4基体与Ni之间界面结合良好，仿木质年轮的材料结构有助于陶瓷材料的强韧化，复合材料的弯曲强度达（989±87） MPa，断裂韧性达（8.12±0.8） MPa·m1/2，较单相Si3N4陶瓷的物理力学性能有较好的提升。

基金项目：

金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心开放基金(HKDNM2019012)；陕西科技大学研究生教育改革研究项目(JG201805)；

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参考文献：

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