关于Cr涂层对锆合金内压疲劳行为影响的研究

《Materials Science and Engineering: A》：Study on the Effect of Cr Coating on the Internal Pressure Fatigue Behavior of Zirconium Alloy

B4C基复合材料通过优化热压烧结工艺及引入B2O3–ZrO2–SiC添加剂系统制备，采用1200℃+1800℃两步烧结策略，系统研究不同添加剂比例（3:5:3、6:5:3、9:5:3）和烧结方式的影响。结果表明，B2O3液相促进低温晶粒细化，ZrB2相在高温烧结中转变为片状结构增强界面结合。B12–18样本（二步烧结）性能最优：杨氏模量311 GPa，维氏硬度24.4 GPa，抗弯强度405 MPa，韧性7.63 MPa·m1/2，显著优于一步烧结样品。本研究验证了二步烧结与添加剂设计协同提升性能的有效性，为规模化制备高强度B4C陶瓷提供新路径。

　　

关琦刘|史兴陈|葛张|建勋宝|聪聪崔|聪辉郭|斌宇王|伟张|伟李|万里朱

摘要

通过优化热压烧结工艺并引入一种新型的B₂O₃–ZrO₂–SiC添加剂体系，制备出了具有优异机械性能的B₄C基复合陶瓷。研究开发了一种基于热力学的两步烧结方案（1200?°C?+?1800?°C），以促进低温致密化。系统地研究了添加剂比例（3:5:3、6:5:3、9:5:3）和烧结策略（一步法与两步法）的影响。结果表明，B₂O₃生成的液相有助于在较低温度下实现晶粒细化；而原位形成的ZrB₂在较高温度下由球形结构转变为片状结构，从而增强了界面结合力。B12–18样品（B组，两步法）展现了最佳性能：弹性模量为311?GPa，维氏硬度为24.4?GPa，弯曲强度为405?MPa，韧性为7.63?MPa·m^1/2，其性能优于一步法制备的样品。本研究证明了两步烧结结合添加剂设计在提升材料性能方面的有效性，并为高强度B₄C陶瓷的大规模制备提供了一条有前景的途径。