《表3 金属陶瓷试样各组分质量分数》

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《"(Ti,La)(C,N)基金属陶瓷复合材料制备及性能研究"》

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Ti（C，N）基金属陶瓷显微组织结构一般由3个相组成，包括黑色未溶的Ti（C，N）硬质相颗粒为核（Core），灰色的（Ti，Mo，W，Ta）（C，N） 环绕包裹在黑核外，常常称作环形相（Rim），以及白亮色的溶解微量合金元素的Co、Ni粘结相（Binder）[7-10]。图4是1#，2#，3#和4#（Ti，La）（C，N） 基金属陶瓷内部微观组织结构图，图5是5#，6#，7#和8#Ti（C，N）基金属陶瓷内部微观组织结构图，可以看出，所有的烧结样品都具有上述典型的显微组织结构特征。成分分析表明:在图4（a）～图4（d）中，硬质相主要为较轻的富Ti硬质相即黑色颗粒。粘结相为连接在一起的白色区域。环形相在图像中主要表现为两类，一类为两层环形相结构特征，即包围部分轻的富Ti硬质相的环形相，内层（紧邻硬质相界面的一层）富含Ta、W等重金属元素，在图像中表现为灰白色，外层含Ti、Ta和W等元素较少，在图中为紧邻灰白色内环形相的灰色式区域；另一类为一层环形相结构特征，即含Ti、Ta和W等元素较少的环形相，在图中为紧邻硬质相的灰色区域[8]。从图4可知，当（Ti，La）（C，N） 中La元素固溶度为0.15%时，从图4（a）中可以看出，硬质相存在团聚现象，并且异常长大形成较大颗粒的黑芯硬质相，当（Ti，La）（C，N） 中La元素固溶度为0.25%时，即图4（b）中，芯-环结构、晶粒尺寸以及粘结相的分布相对均匀，黑芯存在的数量相比图4中其他三张图显示的更多，表明晶粒尺寸也更细小些，La元素固溶含量继续增大，即图4（c）与图4（d）中，硬质相溶解析出的更加彻底，黑芯微观形貌近似球状，粘结相以及芯-环结构分布不均匀；因此可以得出，稀土La元素的固溶能够促进硬质相的溶解析出，改善粘结相对硬质相的润湿性，形成芯-环结构分布均匀的微观组织，而当固溶La元素的过量加入，粘结相对硬质相的润湿性进一步加强，极大的增强了Ta、W、Mo和Nb等元素向粘结相中扩散与溶解，白相组织增多与聚集，出现了粘结相以及芯-环结构分布不均匀的现象，很大程度上影响了金属陶瓷的烧结性能。图5（e）～图5（h）中可以得出，芯-环结构没有图4（a）～图4（d）中显现的明显，且晶粒分布相对杂乱，白亮色粘结相存在明显的聚集现象且分布不均匀，此外，La2O3的直接加入，能够细化Ti（C，N）基金属陶瓷晶粒组织。从图4与图5中可见，从晶粒度大小比较，（Ti，La）（C，N）基金属陶瓷的晶粒尺寸更大。表明（Ti，La）（C，N） 复式碳氮化物的加入可以促进硬质相的溶解析出。