掺杂对 Al2O3／TiAl 复合材料性能的影响.pdf

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1、第32卷第2期陕西科技大学学报Vo1．32NO．22Ol4年4月JournalofShaanxiUniversityofScience&TechnologyApr．2O14文章编号：1000—5811(2014)02—0031—05掺杂对Al203／TiAI复合材料性能的影响王芬，樊宁霞，朱建锋，艾桃桃。(1．陕西科技大学材料科学与工程学院，陕西西安710021；2．陕西理工学院材料科学与工程学院，陕西汉中723000)摘要：本研究采用Ti—A1一TiO。一LaO。体系，通过热压烧结工艺原位合成了Al()。／TiAl复合材料

2、．借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析研究了材料的物相组成和微观组织结构，同时分别将掺杂Ira：O。和掺杂Fe：O。对合成A1O。／TiA1复合材料微观结构和力学性能的影响进行了对比．结果表明：掺杂La。O。合成的A1。o。／TiA1复合材料基体尺寸相对掺杂Fezo。合成产物较小，分散更加均匀，致密度更高．当La：O。掺杂量为3．93wt时，Al：o。／TiA1复合材料的抗弯强度和断裂韧性达到最大值，分别为7O1．95MPa和7．79MPa·m一／．由于稀土氧化物具有对基体和增强颗粒的净化，细化晶粒等作用，因此

3、提高了TiAl基体与AlzO。增强颗粒结合强度，所以掺杂Lao。合成材料的力学性能相比掺杂FeO。合成的产物较高．关键词：A12O。／TiA1；复合材料；La2O。掺杂；Fe2O3掺杂；原位合成；微观结构；力学性能中图法分类号：TB331文献标识码：AEffectofdopingonthepropertiesofAI2O3／TiAIcompositesWANGFen，FANNing—xia，ZHUJian—feng，AITao—tao(1．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，Sha

4、anxiUniversityofScienceTechnology，Xian710021。China；2．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723000，China)Abstract：A12O3／Ti八lcompositesweresuccessfullysynthesizedbyhotpressingbasedontheTiAl—TiO2一Ira2O3system．Thephasecomposition

5、andmicrostructureofcompositeswerecharacterizedbyX-raydiffractionanalysis(XRD)andscanningelectronmicroscopy(SEM)．TherespectiveeffectsofLa2O3andFe2O3additiononmicrostructureandmechanicalproper—tiesofthepreparedcompositeswerealsocompared．Theresultsindicatethat，incontr

6、asttotheA12O3／TiA1compositewithFe2O3addition，thematrixgrainsizeofthecompositedopedwithLa2O3issmallerandtheA1203particlesdispersemoreuniformly．Meanwhile，thedensi—tyofthelatterishigher．WhentheLa2O3contentis3．93wt，theproductspossessthemaximumvalueof701．95MPa和7．79MPa·m

7、fortheflexuralstrengthandfracturetoughness，respectively．ThebondingstrengthofTiA1matrixandA12O3reinforcedparticlesincreasesduetotheclean—upeffectoftherareearthoxideontheinterfaceofthetwophases．收稿日期：2014-0206基金项目：国家自然科学基金项目(51171096)作者简介：王芬(1959)，女，陕西富平人，教授，研究方向：陶瓷／金

8、属复合材料、陶瓷色釉料及古陶瓷科学·32·陕西科技大学学报第32卷Consequently，thecompositedopedwithLa203additionhasmoreoptimalmechanicalpropertiesthanthatwithFe2O3addition．Keywo