姚萬凱 方斌祥 李享成 陳平安 朱穎麗 朱伯銓

1）武漢科技大學(xué)省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室 湖北武漢 430081

2）浙江自立控股有限公司 浙江紹興 312300

碳化硼（B4C）陶瓷具有高熔點（2 450℃）、超高硬度（27.4～37.7 GPa）、高彈性模量（460 GPa）、低體積密度（2.52 g·cm－3）、良好的耐磨性、優(yōu)異的耐高溫性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和中子吸收能力等。因此，被廣泛應(yīng)用于防彈和裝甲材料、耐火材料、耐磨材料、自潤滑材料，特別是耐酸材料、切削和磨削工具、原子反應(yīng)堆控制和屏蔽材料等［1－3］。然而，B4C的自擴散系數(shù)低，硼碳之間存在較強的共價鍵，導(dǎo)致其燒結(jié)性能較差，致密化溫度高于2 000℃［4－5］。此外，B4C陶瓷的斷裂韌性（＜2.20 MPa·m1／2）較低，極大地限制了其應(yīng)用范圍［6］。

B4C陶瓷的燒結(jié)工藝主要包括無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)（SPS），近年來還發(fā)展了許多新型的燒結(jié)方式，如微波燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、瞬時燒結(jié)、超高壓燒結(jié)等［7－8］。但強度和韌性低仍然是制約其發(fā)展的主要原因。為了提高B4C陶瓷的強度和韌性，通常以外加和原位生成兩種方式向其中添加第二相，通過提高缺陷濃度、改善界面潤濕性、促進顆粒物質(zhì)流動等實現(xiàn)B4C陶瓷致密化，并降低燒結(jié)溫度和抑制晶粒異常生長等［9］。這些第二相包括氧化物（如TiO2、ZrO2、Al2O3等）、碳化物（如SiC、TiC、WC等）、硼化物（如TiB2、ZrB2、HfB2等）、石墨烯、氮化硼、碳納米管和MAX相等。為此，綜述了引入第二相增強、增韌B4C陶瓷的研究進展。

1 氧化物增強B4C陶瓷

氧化物作為第二相，在燒結(jié)過程中會被B4C還原，原位生成相應(yīng)的硼化物相，可明顯降低燒結(jié)溫度，大幅提高B4C陶瓷的力學(xué)性能。但反應(yīng)過程中會有CO或CO2氣體產(chǎn)生，在陶瓷中形成閉口氣孔，難以獲得全致密的B4C陶瓷。因此，需要調(diào)控?zé)Y(jié)工藝和額外的驅(qū)動力以消除孔隙。

1.1 TiO2助劑

在B4C陶瓷中添加TiO2可原位生成TiB2，獲得B4C－TiB2復(fù)合陶瓷。文獻［10］中，以B4C和TiO2為原料，通過放電等離子燒結(jié)（SPS）在1 700℃下制備出致密B4C陶瓷，當(dāng)TiO2加入量為15%（w）時，B4C陶瓷的維氏硬度為36.0 GPa，斷裂韌性為4.38 MPa·m1／2，抗彎強度為405 MPa，綜合性能最優(yōu)。原位生成的TiB2有效抑制了B4C陶瓷晶粒長大，消除了裂紋尖端應(yīng)力，使裂紋產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)和分叉，對B4C陶瓷起到細(xì)晶強化和增韌作用。ünsal等［11］以B4C、TiO2和C為原料，在1 800℃下通過SPS制備B4CTiB2陶瓷，其維氏硬度為37.7 GPa，斷裂韌性為2.90 MPa·m1／2，比相同條件下燒結(jié)的純B4C的硬度和斷裂韌性分別提高了23%和38%。Khajehzadeh等［12］以B4C和TiO2為原料，采用無壓燒結(jié)制備了B4C－TiB2復(fù)合陶瓷，并用HSC化學(xué)軟件進行了熱力學(xué)模擬，以確定燒結(jié)過程中最可能形成的相。結(jié)果表明：在燒結(jié)過程中TiB2優(yōu)先于TiC生成。當(dāng)TiO2的添加量為10%（w）時，相對密度、楊氏模量、維氏硬度和斷裂韌性分別為94.3%、428 GPa、23.0 GPa和5.19 MPa·m1／2，孔隙率降低至5.73%，綜合性能最佳。

1.2 ZrO2助劑

在B4C陶瓷中添加ZrO2可以原位生成ZrB2，獲得B4C－ZrB2復(fù)合陶瓷。文獻［13］中，以B4C和納米ZrO2為原料，制備了B4C－ZrB2復(fù)合陶瓷。ZrB2晶粒尺寸小于5μm，且均勻分布在B4C陶瓷中，抑制了晶粒生長并實現(xiàn)了對B4C陶瓷的增強增韌，使其維氏硬度、斷裂韌性和抗彎強度分別為35.5 GPa、3.60 MPa·m1／2和403 MPa。Lin等［14］以ZrO2為助燒劑，采用無壓燒結(jié)制備B4C陶瓷。ZrB2的原位形成提高了粉體的燒結(jié)活性，抑制了B4C晶粒的異常生長，延長了裂紋擴展路徑。Xiong等［15］比較了純B4C和B4C－ZrO2混合物在熱壓過程中的致密化行為。結(jié)果表明，原位生成的ZrB2通過塑性變形有效促進了B4C的致密化過程，使B4C－15%（w）ZrO2的致密度是純B4C的兩倍。

1.3 Y2O3助劑

Y2O3可與B4C反應(yīng)原位生成YB4，使B4C陶瓷能在一些極端（超高溫、核反應(yīng)堆等）環(huán)境中應(yīng)用。Baskut等［16］采用SPS技術(shù)，研究了Y2O3對B4C力學(xué)性能和電導(dǎo)率的影響。原位生成的YB4和YB6使B4C陶瓷電導(dǎo)率提高了約40%。另外，B4C和YB4的熱膨脹系數(shù)不匹配產(chǎn)生殘余熱應(yīng)力，通過裂紋偏轉(zhuǎn)、橋接和釘扎效應(yīng)提高了B4C陶瓷的斷裂韌性。Wang等［17］在2 050℃、3%（w）Y2O3條件下制備了B4CYB4復(fù)合陶瓷，其相對密度、維氏硬度、抗彎強度和斷裂韌性分別達到97.0%、34.8 GPa、423 MPa和4.92 MPa·m1／2。

1.4 La2O3助劑

在B4C陶瓷中添加La2O3可原位生成均勻分布的增強相LaB6。Yang等［18］以B4C和2% ～5%（w）的La2O3為原料，在2 050℃、20 MPa壓力下熱壓燒結(jié)制備了B4C－LaB6復(fù)合陶瓷。原位生成的LaB6阻礙了晶界的移動，使陶瓷的抗彎強度、斷裂韌性和維氏硬度分別達到350 MPa、4.92 MPa·m1／2和39.1 GPa。

2 碳化物增強B4C陶瓷

由于過渡金屬碳化物與B4C的燒結(jié)過程中可原位生成硼化物和活性炭，促進陶瓷的致密化過程，因此SiC、TiC、WC等碳化物常用作B4C陶瓷的燒結(jié)助劑。且過渡金屬硼化物也可以作為增強相對B4C陶瓷進行增韌。

2.1 SiC助劑

在B4C中直接添加SiC是最常用的方法。So等［19］采用熱壓燒結(jié)法制備B4C－SiC復(fù)合陶瓷，當(dāng)SiC均勻分散在復(fù)合陶瓷中時，有效抑制了復(fù)合陶瓷的晶體生長，使復(fù)合陶瓷的相對密度超過99.8%，抗彎強度和維氏硬度分別達645 MPa和30.6 GPa。原位生成SiC能夠提升B4C陶瓷的性能并降低燒結(jié)溫度。Zhang等［20］以B4C、Si和石墨為原料，通過機械化學(xué)處理和熱壓燒結(jié)在1 950℃制備了高硬度、高韌性的B4C－SiC納米復(fù)合材料，大部分納米／微米級SiC顆粒均勻分散在B4C基體中，部分納米級SiC嵌入B4C晶粒中形成晶間／晶內(nèi)結(jié)構(gòu)，陶瓷的相對密度、維氏硬度和斷裂韌性分別為98.6%、34.3 GPa和6.01 MPa·m1／2。Perevislov等［21］研究發(fā)現(xiàn)，B4C和Si在熱壓燒結(jié)過程中，硅熔化形成液相填充B4C顆粒間隙，并與B4C中游離碳反應(yīng)生成SiC，改善了B4C陶瓷的燒結(jié)性能。

2.2 TiC助劑

以TiC和單晶B粉為原料，原位反應(yīng)燒結(jié)制備B4C陶瓷可以獲得晶粒細(xì)小的B4C和TiB2，兩相間的釘扎效應(yīng)使B4C復(fù)合陶瓷材料具有非常均勻和精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)，具有良好的力學(xué)性能。Ding等［22］研究了TiC粒徑對B4C－TiB2復(fù)合陶瓷相組成、組織和力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)通過控制TiC和B粉體的粒度可實現(xiàn)B4C和TiB2的均勻分布，沒有碳雜質(zhì)以及晶粒異常生長，因此B4C陶瓷的抗彎強度最高可達659 MPa。Guo等［23］采用兩步法制備了B4C－TiB2復(fù)合陶瓷，有效地細(xì)化了TiB2晶粒（最大尺寸＜5.5μm），并誘導(dǎo)產(chǎn)生棒狀碳晶粒使裂紋發(fā)生了明顯的偏轉(zhuǎn)與橋接，材料斷裂韌性最高可達到8.04 MPa·m1／2。Zhao等［24］研究了B粉過量對B4C－TiB2陶瓷性能的影響，獲得了富B的碳化硼陶瓷，其維氏硬度和斷裂韌性從26.7 GPa和4.53 MPa·m1／2分別提高到30.4 GPa和5.78 MPa·m1／2。

2.3 WC助劑

WC作為燒結(jié)助劑可與B4C原位反應(yīng)生成W2B5，提高B4C陶瓷的力學(xué)性能。Wen等［25］在B4C中添加40%（φ）的WC以及少量的Co，采用熱壓燒結(jié)獲得致密度為98%、斷裂韌性為8.7 MPa·m1／2的B4C－W2B5復(fù)合陶瓷。Yin等［26］采用WC、熱解碳和B4C作原料，通過無壓燒結(jié)制備了B4C－W2B5復(fù)合陶瓷。2 150℃燒結(jié)后試樣相對密度和斷裂韌性分別為96.1%和5.80 MPa·m1／2。B4C基體與W2B5增強體之間熱膨脹系數(shù)的差異以及片狀W2B5的原位形成是提高材料斷裂韌性的原因。但W2B5的理論密度為10.8 g·cm－3，W2B5的引入勢必會引起B(yǎng)4C陶瓷體積密度的增加，導(dǎo)致B4C陶瓷喪失輕量化性能。

2.4 Cr3C2助劑

Cr3C2作為燒結(jié)助劑可在B4C中原位生成CrB2，通過形成液相促進顆粒流動，促進B4C陶瓷的燒結(jié)致密化，提高B4C陶瓷的力學(xué)性能。Li等［27］通過無壓燒結(jié)在2 000℃制備了B4C－CrB2復(fù)合陶瓷，液相Cr3C2和CrB2促進了B4C的燒結(jié)致密化，但晶粒異常長大使其相對密度僅93%，抗彎強度為440 MPa。Rutkowski等［28］以Cr3C2為燒結(jié)助劑在2 150℃制備了B4C－CrB2復(fù)合陶瓷，其相對密度可達97.4%，抗彎強度與斷裂韌性最大值分別為448 MPa和4.74 Pa·m1／2，但維氏硬度處于較低水平（小于18.6 GPa）。

3 硼化物增強B4C陶瓷

過渡金屬硼化物與B4C性質(zhì)相似，具有高硬度、抗腐蝕性、耐高溫、耐磨性等，常被用作增強相改善B4C陶瓷的燒結(jié)性能并強化力學(xué)性能。其中TiB2、ZrB2、HfB2、TaB2等作為B4C陶瓷的增強相得到了廣泛的關(guān)注。

3.1 TiB2

TiB2是硬度極高的材料之一，其硬度可達25～32 GPa，有助于保持B4C復(fù)合材料高的力學(xué)性能。同時，TiB2有較低密度（4.52 g·cm－3），能夠維持B4C陶瓷的輕量化性能。此外TiB2還具有較高的熱膨脹系數(shù)（8.1×10－6K-1），會與B4C產(chǎn)生熱膨脹失配引起熱應(yīng)力，從而對B4C復(fù)合陶瓷起到強化增韌作用。另外，TiB2具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，對制備新型導(dǎo)電B4C陶瓷具有重要意義［10］。

TiB2的引入方式包括直接添加和原位反應(yīng)生成兩種方式。Huang等［29］采用濺射沉積和熱壓燒結(jié)相結(jié)合的方式制備了含有2.3%（w）TiB2的B4C陶瓷。少量TiB2的添加可有效改善B4C的斷裂韌性，TiB2的添加使斷裂韌性提高了15%，而密度增加不到2%。這種改善可歸結(jié)為TiB2晶粒對裂紋的阻礙和B4C－TiB2界面裂紋偏轉(zhuǎn)的綜合作用。原位反應(yīng)制備B4C－TiB2復(fù)合陶瓷能夠細(xì)化晶粒、降低燒結(jié)溫度，實現(xiàn)力學(xué)性能的提升。其原位反應(yīng)制備方式主要分為3種：1）采用B4C、TiO2和碳源為原料，在后續(xù)燒結(jié)過程中原位生成TiB2和CO［11－12］；2）以單質(zhì)粉末Ti、B和碳為原料進行燒結(jié)，原位生成B4C和TiB［30－31］2；3）采用TiC和無定形硼粉進行燒結(jié)，通過原位反應(yīng)生成B4C和TiB［22－24］2。

3.2 ZrB2

ZrB2具有較高的熔點（3 245℃）、較高的硬度（14～23 GPa）和較高的抗彎強度（高于500 MPa），可以提高B4C陶瓷的抗彎強度和斷裂韌性。此外，ZrB2還表現(xiàn)出良好的抗熱震性，可以調(diào)整B4C陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)，提高其抗熱震性。

He等［32］發(fā)現(xiàn)ZrB2促進B4C陶瓷的燒結(jié)過程，增加了陶瓷的臨界裂紋尺寸，從而獲得了優(yōu)異的抗熱震性。為了抑制B4C的晶粒生長，Guo等［33］在低溫條件下制備了B4C－ZrB2陶瓷，B4C的平均晶粒尺寸為1～2μm，硬度和斷裂韌性分別達到33.0 GPa和4.10 MPa·m1／2。Rehman等［34］在1 700℃下用SPS法制備B4C陶瓷，ZrB2的平均晶粒尺寸為（1.3±0.2）μm。B4C陶瓷的維氏硬度、斷裂韌性和抗彎強度分別為31.3 GPa、4.20 MPa·m1／2和511 MPa。

3.3 HfB2

HfB2具有優(yōu)良的抗氧化、耐腐蝕、抗沖擊等性能，其熔點、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率分別為3 380℃、9.1×106S·m－1和104 W·K－1·m－1，是B4C陶瓷增強增韌相的候選材料之一。

Sairam等［35］以HfO2和B4C為原料通過反應(yīng)熱壓燒結(jié)法制備了HfB2增強的B4C陶瓷。其斷裂韌性最高為7.07 MPa·m1／2，是純B4C陶瓷的3倍，增韌機制為HfB2導(dǎo)致的裂紋偏轉(zhuǎn)、裂紋分支和裂紋橋接。但軟質(zhì)相HfB2的引入對B4C復(fù)合陶瓷的維氏硬度具有不利影響，從35.3 GPa下降到28.3 GPa。Tu等［36］以B4C和HfB2為原料，采用電弧熔煉法制備了B4CHfB2二元共晶復(fù)合材料，層狀共晶結(jié)構(gòu)由厚度約1μm的HfB2均勻分散在B4C基體中組成。復(fù)合材料在298～800 K時的導(dǎo)電率為（7.43～8.94）×104S·m－1，具有較強的導(dǎo)電性能。

3.4 TaB2

TaB2具有高熔點（3 150℃）、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率等，能夠?qū)崿F(xiàn)對B4C復(fù)合陶瓷材料力學(xué)性能和燒結(jié)性能的改善。Demirskyi等［37］通過高溫SPS（2 350℃）制備B4C－TaB2復(fù)合陶瓷材料，其中分布有（1.3±0.4）μm的TaB2纖維，降低復(fù)合材料的脆性，其斷裂韌性和常溫抗折強度分別為4.50 MPa·m1／2和（430±25）MPa。此外，Demirskyi等［38］還發(fā)現(xiàn)了B4C－TaB2復(fù)合陶瓷材料在1 600和1 800℃下的抗彎強度分別為（483±17）MPa和（525±12）MPa，高溫力學(xué)性能得到提升，這與TaB2纖維和B4C基體對塑性的貢獻增加有關(guān)。Gu等［39］用亞微米TaC和B粉混合物為原料，通過SPS獲得了致密的富B碳化硼陶瓷。陶瓷基體中均勻分布的TaB2晶粒有利于致密化過程，限制了晶粒的生長，使其具有較高的維氏硬度（33.3～34.4 GPa）和較高的抗彎強度（440～502 MPa）。

4 其他助燒劑增強B4C陶瓷

除氧化物、碳化物、過渡金屬硼化物外，石墨烯、氮化硼、碳納米管、MAX相等也常被用作B4C陶瓷燒結(jié)助劑，降低燒結(jié)溫度，增強其力學(xué)性能。

4.1 石墨烯

石墨烯是已知最薄的碳材料之一，由碳原子的單層六邊形結(jié)構(gòu)組成。自2004年被發(fā)現(xiàn)以來一直備受關(guān)注，并因其高比表面積、高楊氏模量、優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性而成為研究熱點［40］。在新材料的開發(fā)中受到了越來越多的關(guān)注。在B4C陶瓷中添加少量石墨烯薄片就可顯著提高其力學(xué)性能。

Wang等［41］采用石墨烯納米片（GNPs）和氧化石墨烯（GO）制備了含4%（w）石墨烯的B4C復(fù)合陶瓷材料。石墨烯使B4C的斷裂模式由完全穿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇┚c沿晶斷裂的混合斷裂，抗彎強度最高可達到476 MPa，臨界缺陷尺寸從45μm增加到112μm。Hu等［42］采用SPS制備GO／B4C復(fù)合陶瓷材料。當(dāng)GO含量（w）為1%和2.5%時，GO／B4C復(fù)合陶瓷的抗彎強度和斷裂韌性分別為644 MPa和5.56 MPa·m1／2，較純B4C陶瓷分別提高了99.1%和71.6%。但GO含量超過1%（w）時，GO與B4C之間的重疊和弱界面的形成導(dǎo)致復(fù)合材料的相對密度降低，對陶瓷的抗彎強度具有不利影響。Yin等［43］發(fā)現(xiàn)分布在晶界處的石墨烯片（GPLs）不僅能釘住晶界，抑制晶粒生長，而且能將晶粒緊密地包裹在一起，加強界面結(jié)合，使含1.5%（w）的GPLs的B4C陶瓷的斷裂韌性比純B4C陶瓷的提高了23.1%。同時，防彈性能比商用SiC和B4C陶瓷裝甲分別提高了50%和12.5%。

4.2 氮化硼

立方氮化硼（c-BN）晶體結(jié)構(gòu)中硼和氮原子以共價鍵連接，具有僅次于金剛石的硬度，良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕、抗氧化性等，可以用于B4C復(fù)合陶瓷的增強增韌。

Sun等［44］利用立方氮化硼（c-BN）相變轉(zhuǎn)化為六方氮化硼（h-BN）制備了B4C／h-BN復(fù)合陶瓷，有效抑制了B4C晶粒生長，并利用裂紋偏轉(zhuǎn)、裂紋橋接和片狀h-BN的拔出效應(yīng)使B4C／h-BN復(fù)合陶瓷的力學(xué)性能，維氏硬度、抗彎強度和斷裂韌性分別達到30.5 GPa、470 MPa和3.84 MPa·m1／2。但Li等［45］發(fā)現(xiàn)隨著h-BN含量的增加，B4C復(fù)合陶瓷的力學(xué)性能顯著下降，斷裂韌性從5.62 MPa·m1／2降低到3.85 MPa·m1／2，抗彎強度從420 MPa降低到321 MPa，這可能與h-BN硬度較低且易解理有關(guān)。

4.3 碳納米管

碳納米管（CNTs）具有低密度（2.1 g·cm－3）、高楊氏模量（約1 000 GPa）和優(yōu)異的化學(xué)惰性等優(yōu)異性能，可用于B4C陶瓷增強增韌。

Yavas等［46］采用SPS制備了B4C－CNTs復(fù)合陶瓷，燒結(jié)過程中CNTs去除了B4C表面的氧化層（B2O3），有利于物質(zhì)流動，增加了燒結(jié)活性，當(dāng)CNTs含量為3%（w）時，B4C陶瓷的維氏硬度和斷裂韌性分別為32.8 GPa和5.9 MPa·m1／2。Devries等［47］發(fā)現(xiàn)5%（w）的CNTs對B4C陶瓷平均單軸抗壓強度的提高均超過了僅由晶粒尺寸效應(yīng)的影響，準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)單軸壓縮分別達到了（3.9±0.07）GPa和（5.2±0.22）GPa，這主要是由于裂紋橋接和CNTs纖維拔出機制。

4.4 MAX相

MAX相（Mn＋1AXn相）作為新型金屬結(jié)構(gòu)陶瓷材料，具備優(yōu)良的抗侵蝕性能，較高的抗氧化性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性等，是B4C陶瓷的新型燒結(jié)助劑。其中，Ti3SiC2具有TiC6八面體和緊密排列的Si原子平面交替疊加的層狀結(jié)構(gòu)。TiC6和Si相鄰層之間相對較弱的鍵合會導(dǎo)致Ti3SiC2高溫分解［48］，與B4C形成原位反應(yīng)燒結(jié)形成均勻分布的增強相（如TiB2、SiC），降低燒結(jié)溫度，提高力學(xué)性能。

Song等［49］以5%（w）Ti3SiC2＋Si為燒結(jié)助劑，在B4C陶瓷中原位生成TiB2、SiC以及納米單元（TiB2＋SiC），使陶瓷的維氏硬度、抗彎強度和斷裂韌性分別達到38.4 GPa、458 MPa和5.61 MPa·m1／2。Yue等［50］采用熱壓法制備了雙層結(jié)構(gòu)的B4C陶瓷，Ti3SiC2與B4C原位反應(yīng)生成的TiB2、SiC均勻分布在陶瓷基體中，其最高抗彎強度和斷裂韌性分別達到了762 MPa和5.70 MPa·m1／2，并具有優(yōu)異的防彈性能。此外，MAX中的Ti3AlC2也具有類似的促進燒結(jié)作用，Tan等［51］采用Ti3AlC2為燒結(jié)助劑制備了TiB2和Al2OC增強的B4C陶瓷。TiB2引起的裂紋偏轉(zhuǎn)使B4C陶瓷的維氏硬度和斷裂韌性分別達到28.5 GPa和7.02 MPa·m1／2，并顯著增加了陶瓷的導(dǎo)電率（由0.16 S·m－1提升至1 670 S·m－1）。

5 結(jié)語

B4C復(fù)合陶瓷因其優(yōu)異的性能而被廣泛應(yīng)用于裝甲和刀具等領(lǐng)域中。但燒結(jié)性能差，斷裂韌性低，限制了其廣泛應(yīng)用。通過直接添加或原位生成第二相能夠?qū)4C陶瓷增強增韌，因為B4C基體與第二相之間熱膨脹系數(shù)的差異會導(dǎo)致在燒結(jié)過程中陶瓷內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，使裂紋發(fā)生偏轉(zhuǎn)和停止，增加裂紋擴展所需要的能量，提高B4C陶瓷的斷裂韌性；同時，第二相顆粒產(chǎn)生釘扎和偏析作用，對B4C陶瓷起到細(xì)晶強化和增韌作用；此外，纖維狀的第二相還可通過纖維拔出與裂紋橋接機制提高B4C陶瓷的力學(xué)性能。

B4C復(fù)合陶瓷增強增韌的第二相有氧化物、碳化物、硼化物及其他相。其中，過渡金屬硼化物（如TiB2等）可由氧化物、碳化物、MAX相等原位生成或直接添加得到，利用晶粒細(xì)化、顆粒增韌，熱膨脹系數(shù)差異產(chǎn)生裂紋偏轉(zhuǎn)、橋接，以及增強相拔出等機制提高B4C復(fù)合陶瓷的強度和斷裂韌性，這是目前最有效的增強增韌途徑。