编号：CYYJ04145

篇名：基于石墨烯-碳化硅纳米线协同增韧的高硬度高韧性超细WC陶瓷

作者： 沈学会 徐楠 苏豪 何向平 何建群

关键词： WC陶瓷 石墨烯 碳化硅纳米线 力学性能 增韧机理

机构： School of Mechanical and Electronic Engineering School of Mechanical Engineering Key Laboratory for

摘要： 石墨烯已被广泛应用于陶瓷材料的增韧,如何实现其在陶瓷材料基体的良好分散性是提高其增韧效率的瓶颈问题。本研究通过放电等离子烧结,制备了二维石墨烯(G)和一维碳化硅纳米线(SiCnw)协同增韧WC陶瓷材料;优化了烧结温度、保温时间及施加压力;重点研究了石墨烯和碳化硅纳米线在促进陶瓷材料致密化、微观结构演变及性能提升方面的协同作用。结果表明:采用60 MPa压强,在1900℃保温15 min,WC-0.15wt.%G-0.45wt.%SiCnw可获得最优力学性能,硬度、抗弯强度和韧性分别为25.6 GPa、1499 MPa和11.6 MPa·m1/2。主要增韧机理为:G/SiCnw裂纹偏转、桥联和拔出。本研究有助于高强韧陶瓷基复合材料的发展。