复合材料学报

作者：王敏, 贾建刚, 郭铁明, 王海龙,

关键词：碳纤维, Al₂O₃-Ni, 金属陶瓷, 抗弯强度, 断裂韧性,

采用溶胶-凝胶+热压烧结法制备了碳纤维（CF）体积分数分别为0%、5%、10%、15%的CF/Al₂O₃-20% Ni金属陶瓷复合材料，采用XRD、SEM和EDS能谱分析了CF/Al₂O₃-20% Ni复合材料的物相组成、组织形貌及成分分布，并研究了CF含量对CF/Al₂O₃-20% Ni复合材料硬度、抗弯强度和EDS断裂韧性的影响，通过SEM分析了CF/Al₂O₃-20% Ni复合材料的断口形貌并探讨了断裂机制。结果表明：采用溶胶-凝胶法可获得CF分散良好、Ni颗粒分布均匀的CF/Al₂O₃-20% Ni复合材料，并且可在CF表面包覆一层α-Al₂O₃保护膜，从而防止CF在高温烧结过程中的烧损。随着CF体积分数的增加，CF/Al₂O₃-20% Ni复合材料的硬度降低，抗弯强度和断裂韧性都先升高后下降，当CF体积分数为10%时，抗弯强度和断裂韧性均达到峰值，相对不含CF试样分别提高了79%和134%，CF的加入使CF/Al₂O₃-20% Ni复合材料的强度和韧性得以改善。用此方法制备的CF/Al₂O₃-20% Ni复合材料的增韧机制为碳纤维的拔出、桥接及脱粘。

来源：2017年第12期

《复合材料学报》期刊编辑部

查看复合材料学报杂志2017年第12期