B4C-PrB6/CeB6汽车材料的制备及性能研究

分别以Pr6O11和CeO2为添加剂，采用无压烧结、热压烧结和放电等离子烧结法分别在2 200℃、1 900℃和1 700℃制备了B4C基复合材料，并对其微观结构和力学性能进行了研究。结果表明，通过原位反应形成的PrB6和CeB6可以填充B4C晶粒之间的孔隙，提高复合材料的致密性；与无压烧结和热压烧结相比，放电等离子烧结制备的复合材料具有更高的致密性；B4C-CeB6复合材料断裂韧性得以提高的原因是实现了高致密以及裂纹沿着CeB6发生了偏转、分枝和桥联，最终延长了裂纹的扩展路径，降低了应力集中。采用放电等离子烧结制备的B4C-CeB6复合材料综合力学性能较好，相对密度、维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到了99.3%、34.7 GPa、451 MPa和4.38 MPa·m1/2。