矿冶工程

作者：黄樱, 睢利铭, 李坤

单位：1.河南交通职业技术学院 汽车学院,河南 郑州 450005; 2.河南工学院 车辆与交通工程学院,河南 新乡 453000

关键词：汽车材料,碳化硼,硼化镨,硼化铈,稀土掺杂,添加剂,制备工艺,断裂韧性,复合材料,致密性

基金：2019年度河南省高等职业学校青年骨干教师培养计划项目(2019GZGG102)

分别以Pr₆O₁₁和CeO₂为添加剂，采用无压烧结、热压烧结和放电等离子烧结法分别在2 200 ℃、1 900 ℃和1 700 ℃制备了B₄C基复合材料，并对其微观结构和力学性能进行了研究。结果表明，通过原位反应形成的PrB₆和CeB₆可以填充B₄C晶粒之间的孔隙，提高复合材料的致密性; 与无压烧结和热压烧结相比，放电等离子烧结制备的复合材料具有更高的致密性; B₄C-CeB₆复合材料断裂韧性得以提高的原因是实现了高致密以及裂纹沿着CeB₆发生了偏转、分枝和桥联，最终延长了裂纹的扩展路径，降低了应力集中。采用放电等离子烧结制备的B₄C-CeB₆复合材料综合力学性能较好，相对密度、维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到了99.3%、34.7 GPa、451 MPa和4.38 MPa·m^1/2。

来源：2023年第6期

《矿冶工程》期刊编辑部

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