Controlled precipitation of W2B4 platelets and of β-WB nanolaminates for the in situ reinforcement of ternary TiB2–W2B4–CrB2 ceramics
Controlled precipitation of W2B4 platelets and of β-WB nanolaminates for the in situ reinforcement of ternary TiB2–W2B4–CrB2 ceramics
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W2B4 片晶和 β-WB 纳米层压材料的受控沉淀，用于三元 TiB2âW2B4âCrB2 陶瓷的原位增强
DOI：
10.1016/j.jeurceramsoc.2011.07.030
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发表时间：
2012
影响因子：
5.7
通讯作者：
R. Telle
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Momozawa;R. Telle
超高温硬材料的机械强化通常需要复杂的加工技术，包括将血小板状颗粒混合到基体中，最终导致不均匀性，从而降低强度和断裂韧性。因此，本文研究了通过控制沉淀w2b4血小板和β-WB纳米层合物来原位增强tib2陶瓷基体的方法。结果表明：(i)根据相图成功地沉淀了w2b4血小板，（ii）外延β-WB薄片，以及（iii） spinodal，即完全相干的富w薄片，在老化过程中转变为w2b4血小板或β-WB。研究相量和微观结构作为均质温度和退火温度/时间制度的函数，可以控制析出物的体积分数、尺寸以及长径比。这样就可以控制受裂纹偏转、颗粒拉出、裂纹桥接和裂纹分支影响的断裂韧性。成分和铣削处理对显微组织影响最大。在1650°C时可以成功沉淀。
Mechanical reinforcement of hard ultrahigh-temperature materials often requires complex processing techniques involving the mixing of platelet-shaped particles into the matrix – ultimately leading to inhomogeneities that compromise strength and fracture toughness. Thus, this paper investigates in situ reinforcement of a TiB2ceramic matrix by controlled precipitation of W2B4platelets and β-WB nanolaminates. The results showed successful precipitation of: (i) W2B4platelets according to the phase diagram, (ii) epitaxial β-WB lamellas, and (iii) spinodal, i.e. fully coherent W-rich lamellas which change to either W2B4platelets or β-WB during ageing. The study of phase amount and microstructure as a function of homogenization temperature and annealing temperature/time regimes allows one to control the volume fraction, size as well as aspect ratio of precipitates. This enables the control of fracture toughness affected by crack deflection, particle pull-out, crack bridging and crack branching. Composition and milling treatment most affect microstructure. Successful precipitation is possible at 1650°C.
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