微波烧结Ti(C,N)–WC–Al2O3/Ti(C,N)–WC叠层陶瓷的微观结构和力学性能

作者：张广森 季文彬 戴士杰 武星辰

单位：省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室河北工业大学机械工程学院

关键词：微波烧结  碳氮化钛  叠层复合材料  微观结构  力学性能

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(12):3212-3221

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220602

摘要：

采用微波烧结方法制备了不同层数和层厚比的 Ti(C,N)–WC–Al2O3/Ti(C,N)–WC 叠层陶瓷材料。利用有限元方法揭示了残余应力随层数和层厚比的变化规律，研究了层数和层厚比对材料宏观力学性能和微观结构特征的影响。结果表明：与均质材料相比，叠层材料的断裂韧度提高到 11.42 MPa·m1/2，为均质材料的 2.5 倍，增韧效果显著，其主要原因是宏观残余压应力和大量微观裂纹偏转的综合作用。叠层材料的断裂模式为一种表层穿晶断裂和基体层沿晶断裂相交替的混合断裂新模式，不仅有利于断裂韧度的增加，也有利于材料整体强度的提高。

基金项目：

国家自然科学基金(52005154)； 河北省自然科学基金(E2020202035)；

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参考文献：

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