Influencia del tamaño de las partículas de B4C en la microestructura y las propiedades mecánicas de los compuestos B4C/Al fabricados por infiltración sin presión
Autores: Liu, Yao; Peng, Haokai; Wei, Longjun; Peng, Hao; Ma, Donglin; Leng, Yongxiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Efecto del tamaño de partícula de b4c
Microestructura
Propiedades mecánicas
Compuestos b4c/al
Reacción en la interfaz
Resistencia a la flexión
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Para investigar el efecto del tamaño de partícula de B4C en la microestructura y las propiedades mecánicas de los compuestos B4C/Al, y proporcionar orientación teórica para el posterior procesamiento térmico de los compuestos, se fabricaron compuestos B4C/Al con diferentes tamaños de partículas de B4C (0.2 um, 0.5 um, 1 um, 10 um) utilizando infiltración sin presión. La microestructura de los compuestos se caracterizó mediante difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM), mientras que las propiedades mecánicas se analizaron mediante pruebas de dureza, flexión en tres puntos y compresión a alta temperatura. Los resultados indicaron que Al3BC y AlB2 eran los principales productos de reacción interfacial en los compuestos B4C/Al, y que la reacción en la interfaz podría aliviarse con el aumento del tamaño de partícula. Los compuestos B4C/Al con tamaños de partículas de B4C más grandes mostraron una distribución relativamente uniforme y discreta de B4C, mientras que aquellos con tamaños de partículas de B4C más pequeños mostraron aglomeración de B4C. La dureza Vickers y el esfuerzo de fluencia máximo de los compuestos B4C/Al disminuyeron gradualmente con el aumento del tamaño de partícula de B4C, mientras que la resistencia a la flexión, el módulo de flexión y la tenacidad a la fractura tendieron a aumentar. Además, cuando el tamaño de partícula de B4C era de 10 um, los compuestos mostraron un rendimiento integral óptimo con el menor esfuerzo de fluencia máximo (150 MPa) y la mayor tenacidad a la fractura (12.75 MPa·m1/2).
Descripción
Para investigar el efecto del tamaño de partícula de B4C en la microestructura y las propiedades mecánicas de los compuestos B4C/Al, y proporcionar orientación teórica para el posterior procesamiento térmico de los compuestos, se fabricaron compuestos B4C/Al con diferentes tamaños de partículas de B4C (0.2 um, 0.5 um, 1 um, 10 um) utilizando infiltración sin presión. La microestructura de los compuestos se caracterizó mediante difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM), mientras que las propiedades mecánicas se analizaron mediante pruebas de dureza, flexión en tres puntos y compresión a alta temperatura. Los resultados indicaron que Al3BC y AlB2 eran los principales productos de reacción interfacial en los compuestos B4C/Al, y que la reacción en la interfaz podría aliviarse con el aumento del tamaño de partícula. Los compuestos B4C/Al con tamaños de partículas de B4C más grandes mostraron una distribución relativamente uniforme y discreta de B4C, mientras que aquellos con tamaños de partículas de B4C más pequeños mostraron aglomeración de B4C. La dureza Vickers y el esfuerzo de fluencia máximo de los compuestos B4C/Al disminuyeron gradualmente con el aumento del tamaño de partícula de B4C, mientras que la resistencia a la flexión, el módulo de flexión y la tenacidad a la fractura tendieron a aumentar. Además, cuando el tamaño de partícula de B4C era de 10 um, los compuestos mostraron un rendimiento integral óptimo con el menor esfuerzo de fluencia máximo (150 MPa) y la mayor tenacidad a la fractura (12.75 MPa·m1/2).