SiC晶须增强ZrO₂（Y₂O₃）陶瓷复合材料的性能及界面显微结构的研究

【作者】 叶枫； 雷廷权； 周玉； 戴吉岩；

【机构】 哈尔滨工业大学； 中国科学院金属材料研究所固体原子像实验室；

【摘要】 本文研究了热压SiC晶须增强ZrO₂（Y₂O₃）复合材料的力学性能及断裂机制,并通过X射线衍射仪、扫描电镜、透射电境和高分辨电镜研究了其复合材料的相组成、断口形貌和晶须-基体界面的显微结构。结果表明,SiCw/ZrO₂（含2mol%Y₂O₃）复合材料的抗弯强度和断裂韧性较其基体材料分别提高了453MPa和2.6MPam^1/2,而SiCw/ZrO₂（含6mol%Y₂O₃）复合材料则分别提高了17NPa和1.16MPm^1/2,说明了在zrO₂基体中含2mol%Y₂O₃稳定剂的复合材料较含6mol%Y₂O₃稳定剂复合材料具有更佳的增韧补强效果。透射电镜的观察和分析表明,在ZrO₂基体中含2mol%Y₂O₃稳定剂的复合材料中,晶须和基体基本直接接合,只在某些区域存在非连续、簿的界面非晶层;而基体中含6mol%Y₂O₃复合材料的界面存在一个较均匀、连续的非晶层,说明稳定剂Y₂O₃促进界面非晶层的形成。扫描电镜的断口观察表明,2Y材料的主要增韧机制为裂纹偏转、晶须拔出、晶须桥接和相变增韧;6Y材料则以裂纹偏转和晶须桥接为主要增韧机制。更多还原