四川大学原子与分子物理所高压实验室的王志伟、寇自力等通过对亚微米、微米的纯相碳化钛(TiC)粉末进行高压烧结研究，发现对于材料性能的提升，不仅仅只有细晶强化（Hall-Petch公式）;同时还有高压高温强化，即经过超高压高温处理后，纯相TiC粉末材料能烧结成块体材料，在晶粒发生严重的塑性变形，晶粒内部出现大量的平行条纹，进一步的TEM研究表明：这是堆垛层错及其他一些微观缺陷，正是这些结构缺陷才使该材料的整体性能得到提升。我们利用该方法，对微米TiC进行烧结研究，得到了一种高性能纯相微米TiC块体，其维氏硬度为31.2 GPa，断裂韧性为4.2 MPa m^1/2，超过了单晶TiC块体的性能(H_V = 20-30 GPa，K_IC = 1.5-3.6 MPa m^{1/ 2})，可以与纳米结构的碳化钛材料(Hv = 32 GPa)相媲美，它证实了材料高压强化机理的存在。该成果发表在 J. Appl. Phys. 125, 165901 (2019).

2019-6-10

王志伟供稿