Nanostructured diamond-TiC composites with high fracture toughness
Nanostructured diamond-TiC composites with high fracture toughness
复制标题
具有高断裂韧性的纳米结构金刚石-TiC复合材料
DOI：
10.1063/1.4789004
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发表时间：
2013-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Chao Xu et al
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Haikuo Wang;Duanwei He;Chao Xu et al
我们报告的纳米结构的金刚石-TiC复合材料的制备具有高断裂韧性和高硬度从球磨的纳米尺寸的Ti 3SiC 2和亚微米尺寸的金刚石的混合物，通过同时调整的压力-温度条件。通过X射线衍射和高分辨透射电镜研究了Ti_3SiC_2在5.5GPa压力下的相分离，发现在600-700 °C时，Ti_3SiC_2分解为纳米TiC和非晶Ti-Si。金刚石和Ti-Si之间的后续反应导致非晶Ti-Si-C基质，其中嵌入金刚石和TiC晶体。在加载力为98 N时，复合材料的断裂韧性KIC和维氏硬度HV分别达到14 MPa m1/2和45.5 GPa。研究结果表明，纳米晶/非晶粘结基体能显著提高脆性复合材料的韧性。
We report the preparation of nanostructured diamond-TiC composites with high fracture toughness and high hardness starting from a ball-milled mixture of nano-sized Ti3SiC2 and submicron-sized diamond by simultaneously tuning the pressure-temperature conditions. The phase segregation of Ti3SiC2 at pressure of 5.5 GPa were investigated by X-ray diffraction and high resolution transmission electron microscopy, we found that the Ti3SiC2 could decompose into nanosized TiC and amorphous Ti-Si at 600–700 °C. The subsequent reaction between diamond and Ti-Si led to an amorphous Ti-Si-C matrix in which diamond and TiC crystals are embedded. With a loading force of 98 N, the measured fracture toughness KIC and Vicker's hardness HV of the synthesized composites reach up to 14 MPa m1/2 and 45.5 GPa, respectively. Our results demonstrate that the nanocrystalline/amorphous bonding matrix could largely enhance the toughness of the brittle composites.
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影响因子：
2
作者：
Haikuo Wang;D. He;Xiaozhi Yan;Chao Xu;Junwei Guan;N. Tan;Wendan Wang
通讯作者：
Haikuo Wang;D. He;Xiaozhi Yan;Chao Xu;Junwei Guan;N. Tan;Wendan Wang
影响因子：
4
作者：
E. Ekimov;A. Gavriliuk;B. Palosz;S. Gierlotka;P. Dłużewski;E. Tatianin;Yu. A. Kluev;A. M. Naletov;A. Presz
通讯作者：
E. Ekimov;A. Gavriliuk;B. Palosz;S. Gierlotka;P. Dłużewski;E. Tatianin;Yu. A. Kluev;A. M. Naletov;A. Presz
影响因子：
4.6
作者：
Sea-Fue Wang;Y. Hsu;Jui-Chen Pu;J. Sung;L. Hwa
通讯作者：
Sea-Fue Wang;Y. Hsu;Jui-Chen Pu;J. Sung;L. Hwa
DOI：
10.1016/0921-5093(95)10105-5
发表时间：
1996-05
影响因子：
6.4
作者：
D. Miess;G. Rai
通讯作者：
D. Miess;G. Rai
DOI：
10.1063/1.3488606
发表时间：
2010-11
期刊：
The Review of scientific instruments
影响因子：
--
作者：
Haikuo Wang;D. He;N. Tan;Wendan Wang;Jianghua Wang;Haini Dong;Huan Ma;Zili Kou;F. Peng;Xi Liu;Sicheng Li
通讯作者：
Haikuo Wang;D. He;N. Tan;Wendan Wang;Jianghua Wang;Haini Dong;Huan Ma;Zili Kou;F. Peng;Xi Liu;Sicheng Li