碳纤维对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响  

Effect of Carbon Fiber on the Mechanical Properties of Ti/Al_2O_3 Composites

作　　者：刘美佳[1] 王志[1] 史国普[1] 李庆刚[1] 吴超[1] 

机构地区：[1]济南大学,山东济南250022

出　　处：《稀有金属材料与工程》2016年第12期3140-3143,共4页Rare Metal Materials and Engineering

基　　金：国家自然科学基金(51372099);山东省自然科学基金(ZR2012EML05);济南大学博士基金(XBS1310)

摘　　要：采用真空热压烧结技术制备了Ti/Al_2O_3复合材料,在烧结温度1420℃,保温时间60 min,升温速率10℃/min(0~1200℃)和5℃/min(1200~1420℃)的烧结工艺下,研究了掺加碳纤维对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响。实验结果表明:碳纤维的掺入优化了复合材料的断裂模式,对Ti/Al_2O_3复合材料的力学性能有较为明显的影响。当掺入碳纤维体积分数为1%时,Ti/Al_2O_3复合材料的力学性能达到最佳,相对密度为97.62%,显微硬度为(16.6±2.32)GPa,弯曲强度为(381±11.25)MPa,断裂韧性为(7.2±1.19)MPa·m^(1/2)。Ti/Al2O3 composites were synthesized by vacuum hot-pressing sintering with the sintering temperature 1420 °C, time of heat preservation 60 min, the heating rate 10 °C /min（0-1200 °C） and 5 °C/min（1200-1420 °C）. The effects of carbon fiber on the mechanical properties of Ti/Al2O3 composites were discussed. The results indicate that the carbon fiber optimizes the fracture mode of the composites, and it obviously affects the mechanical properties of Ti/Al2O3 composites. When the carbon fiber content is 1.0 vol%, the relative density, micro-hardness, flexural strength and fracture toughness of the composite reach the maximum values of 97.62%,（16.6±2.32）GPa,（381±11.25） GPa and（7.2±1.19） MPa·m^1/2, respectively.

关 键 词：碳纤维 Ti/Al2O3复合材料 力学性能 

分 类 号：TQ342.742[化学工程—化纤工业] TB332[一般工业技术—材料科学与工程]