SiC-TiB₂-ZrN复合陶瓷的制备及其力学和导电性能的研究

摘要

本文以β-SiC为主要原料，以ZrB₂和TiN为添加剂，在2000℃和40 MPa的条件下制备了SiC-TiB₂-ZrN复合陶瓷，并系统研究了添加剂含量对SiC基复合陶瓷物相组成、微观结构、力学性能和导电性能的影响。结果表明：随着添加剂含量的增加，陶瓷样品中形成了TiB₂和ZrN相，SiC复合陶瓷的致密度、力学性能和导电性能均有显著提升。当TiB₂和ZrN含量为30 mol.%时，复合陶瓷接近完全致密，其硬度、断裂韧性和电导率分别达到25.19 GPa、5.68 MPa·m^1/2和3.3×10～3Ω^-1·cm^-1。研究证实，SiC-TiB₂-ZrN复合陶瓷在拥有优异力学性能的同时，其优良的导电性能使其适用于电火花线切割加工工艺，从而提高了致密SiC陶瓷在复杂形状工件加工方面的效率。

关键词

SiC-TiB₂-ZrN复合陶瓷 / 力学性能 / 导电性能 / 物相演变 / 微观结构