4C/Al復(fù)合材料是目前最理想的中子吸收材料,廣泛用于乏燃料儲(chǔ)存。本文利用液態(tài)攪拌法制備B4C/Al復(fù)合材料,通過(guò)添加Ti元素,探討了界面反應(yīng)對(duì)材料的界面結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),Ti元素通過(guò)參與界面反應(yīng),改變了界面結(jié)構(gòu),在B4C顆粒表面形成了緊密結(jié)合的納米TiB2界面層;Ti的添加消除了界面微裂紋、微孔、分離等缺陷。隨著界面反應(yīng)程度的加強(qiáng),材料強(qiáng)度提高,尤其反應(yīng)脫落的納米TiB2顆粒作為原位第二強(qiáng)化相進(jìn)一步增強(qiáng)基體。B4C/Al復(fù)合材料斷裂過(guò)程表現(xiàn)為韌窩延性斷裂;TiB2界面層增強(qiáng)了B4C顆粒與基體的結(jié)合,斷裂行為從B4C-Al界面脫落轉(zhuǎn)變?yōu)锽4C顆粒斷裂;但過(guò)渡的界面反應(yīng)會(huì)形成微韌窩,引起材料延伸率下降。"/>
1.清華大學(xué)材料學(xué)院;2.中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院;3.中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院燃料及材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;4.清華大學(xué)深圳研究生院;5.中廣核工程有限公司
School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University
阮晴,賈玉振,鄭繼云,李丘林,劉偉,束國(guó)剛. Ti 元素對(duì)B4C/Al復(fù)合材料力學(xué)性能的改善作用研究[J].稀有金屬材料與工程,2019,48(6):1777~1784.[ruanqing, jiayuzhen, zhengjiyun, liqiulin, liuwei, shuguogang. Improvement on mechanical property of B4C/Al composites by addition of Ti through interfacial reaction[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2019,48(6):1777~1784.]
DOI:10.12442/j. issn.1002-185X.20180067