基于石墨烯-碳化硅納米線協(xié)同增韌的高硬度高韌性超細(xì)WC陶瓷

編號(hào)：CYYJ04145

篇名：基于石墨烯-碳化硅納米線協(xié)同增韌的高硬度高韌性超細(xì)WC陶瓷

作者：沈?qū)W會(huì) 徐楠 蘇豪 何向平 何建群

關(guān)鍵詞： WC陶瓷 石墨烯 碳化硅納米線 力學(xué)性能 增韌機(jī)理

機(jī)構(gòu)： School of Mechanical and Electronic Engineering School of Mechanical Engineering Key Laboratory for

摘要： 石墨烯已被廣泛應(yīng)用于陶瓷材料的增韌,如何實(shí)現(xiàn)其在陶瓷材料基體的良好分散性是提高其增韌效率的瓶頸問(wèn)題。本研究通過(guò)放電等離子燒結(jié),制備了二維石墨烯(G)和一維碳化硅納米線(SiCnw)協(xié)同增韌WC陶瓷材料;優(yōu)化了燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間及施加壓力;重點(diǎn)研究了石墨烯和碳化硅納米線在促進(jìn)陶瓷材料致密化、微觀結(jié)構(gòu)演變及性能提升方面的協(xié)同作用。結(jié)果表明:采用60 MPa壓強(qiáng),在1900℃保溫15 min,WC-0.15wt.%G-0.45wt.%SiCnw可獲得最優(yōu)力學(xué)性能,硬度、抗彎強(qiáng)度和韌性分別為25.6 GPa、1499 MPa和11.6 MPa·m1/2。主要增韌機(jī)理為:G/SiCnw裂紋偏轉(zhuǎn)、橋聯(lián)和拔出。本研究有助于高強(qiáng)韌陶瓷基復(fù)合材料的發(fā)展。