Effect of Boron Content on Microstructure, Mechanical Properties, and Oxidation Resistance of Mo-Si-B Composites
Effect of Boron Content on Microstructure, Mechanical Properties, and Oxidation Resistance of Mo-Si-B Composites
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硼含量对Mo-Si-B复合材料微观结构、力学性能和抗氧化性能的影响
DOI：
10.1007/s11665-018-3652-8
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发表时间：
2018-09
影响因子：
2.3
通讯作者：
Jingwen Qiu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jianhui Yan Jinxin Huang;Jinxin Huang;Kailing Li;Peng Zhou;Yi Wang;Jingwen Qiu
使用 Mo、Si 和 B 元素粉末通过放电等离子烧结制备硼含量为 0 至 8 wt.% 的 Mo-Si-B 复合材料。研究了硼含量对Mo-Si-B复合材料的物相组成、力学性能和高温抗氧化性能的影响。结果表明，随着硼含量的增加，复合材料主相结构的演化顺序为：(MoSi2, Mo5Si3) → (MoSi2, Mo5Si3, Mo5SiB2) → (MoSi2, MoB) → (MoSi2, MoB, MoB2)。随着硼含量的增加，复合材料的硬度和弯曲强度均增加，但复合材料的断裂韧性逐渐下降。复合材料的强化机制为第二相强化和晶粒细化强化。然而，脆性相（即 Mo5SiB2、MoB 和 MoB2）的形成会降低复合材料的韧性。此外，由于复合材料表面形成致密的SiO2-B2O3阻挡层，抑制了氧的向内扩散，因此与未掺杂的复合材料相比，B掺杂的Mo-Si-B表现出更好的抗氧化性。
Mo-Si-B composites with boron content from 0 to 8 wt.% were prepared by spark plasma sintering using Mo, Si, and B elemental powders. The effects of boron content on the phase composition, mechanical properties, and high-temperature oxidation resistance of the Mo-Si-B composites were investigated. The results show the evolution of the major phase constitution of the composites with increasing boron content is in the following sequence: (MoSi2, Mo5Si3) → (MoSi2, Mo5Si3, Mo5SiB2) → (MoSi2, MoB) → (MoSi2, MoB, MoB2). As the boron content increases, both the hardness and flexural strength of the composites increases, but the fracture toughness of the composites gradually decreases. The strengthening mechanisms for the composites are second-phase strengthening and grain refinement strengthening. However, the formation of brittle phases, i.e., Mo5SiB2, MoB, and MoB2, reduces the toughness of the composites. In addition, since a dense barrier layer of SiO2-B2O3formed on the surface of the composites inhibits the inward diffusion of oxygen, B-doped Mo-Si-B exhibits better oxidation resistance compared with non-doped composites.
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DOI：
10.1016/0956-716x(95)00093-b
发表时间：
1995-07
期刊：
Scripta Metallurgica Et Materialia
影响因子：
--
作者：
Yoshikazu Suzuki;T. Sekino;K. Niihara
通讯作者：
Yoshikazu Suzuki;T. Sekino;K. Niihara
DOI：
10.1016/0921-5093(92)90314-q
发表时间：
1992-06
影响因子：
6.4
作者：
R. Schwarz;S. Srinivasan;J. Petrovic;C. Maggiore
通讯作者：
R. Schwarz;S. Srinivasan;J. Petrovic;C. Maggiore
影响因子：
5.2
作者：
P. R. Taleghani;S. Bakhshi;M. Erfanmanesh;G. H. Borhani;R. Vafaei
通讯作者：
P. R. Taleghani;S. Bakhshi;M. Erfanmanesh;G. H. Borhani;R. Vafaei
影响因子：
6.2
作者：
C. Yeh;W. Chen
通讯作者：
C. Yeh;W. Chen
DOI：
10.1007/bf02881867
发表时间：
1988-08
期刊：
Bulletin of Alloy Phase Diagrams
影响因子：
--
作者：
K. E. Spear;P. Liao
通讯作者：
K. E. Spear;P. Liao