工艺优化下B4C-AlB12-Al复合材料力学性能研究

本研究论文标题为《工艺因素对B4C-AIB12-Al复合材料力学性能的影响 (2008年)》，发表于《材料与冶金学报》第7卷第3期，探讨了粉末冶金技术在合成高性能复合材料方面的应用。作者王东山、薛向欣等人以B粉、AL粉和B4C粉为原料，利用高纯氩气保护烧结法制备了B4C-AlB12-Al复合材料。研究的核心内容聚焦于工艺参数对材料性能的影响，包括初始原料中AL的加入量、烧结时间和烧结温度。 首先，通过XRD（X射线衍射）和SEM（扫描电子显微镜）对复合材料的物相组成和微观结构进行了详细分析。结果显示，烧结后的样品除了主要成分B4C和AlB12以及Al之外，还存在Al3BC和少量Al2O3相，这表明了烧结过程中可能发生的相变和氧化作用。 实验发现，随着烧结温度和时间的提高，材料的抗弯强度并未得到显著提升，反而可能因为过热和过度烧结导致结构的劣化。而在AL的加入量上，研究者观察到一个先增后降的趋势。当AL的质量分数达到39.71%时，复合材料的硬度达到峰值661.43MPa，而当AL的含量继续增加至45.85%时，抗弯强度却有所下降，达到64.15MPa。这一结果揭示了AL含量的优化控制对于提高复合材料力学性能的重要性。 该研究对粉末冶金领域内的B4C-AlB12-Al复合材料制备过程中的工艺参数调控提供了有价值的参考，有助于工程师们在实际生产中找到最佳的烧结条件，以获得具有优良力学性能的复合材料，这对于工程应用和材料科学的发展具有重要意义。