金刚石/Ni界面

加Cr扩散快九成

界面扩散不对称，C原子主导；加Cr后界面宽度增87.5%，扩散激活能降77.8%，结合强度可调。

戴剑博 · 魏东 · 王忠宾 · 司垒 · Shuaiyang, Cao · Liu, Hao · Zijian, Ye

Ceramics International 2025

参数信息

金刚石/Ni界面宽度

2.46

MWCNTs/Ni界面宽度

1.55

金刚石/Ni界面宽度增幅

87.5 %

扩散激活能降幅

77.8 %

技术优势

界面结合增强

添加Cr可使金刚石/Ni界面宽度增加87.5%，扩散更充分，结合强度更高。

扩散更容易

Cr掺杂使金刚石/Ni体系的扩散激活能降低77.8%，显著促进原子迁移。

生成强化相

Cr扩散至MWCNTs缺陷处并发生化学反应，生成Cr7C3，增强界面结合。

应用场景

• 碳纤维复合材料：用MWCNTs增强陶瓷基复合材料时，可通过Cr掺杂调控界面结合，提升整体力学性能。
• 高级陶瓷：金刚石增强WC基陶瓷的界面结合可通过Cr掺杂增强，获得更高韧性和耐磨性。
• 航空航天材料：航空航天热端部件需要耐高温、高强度材料，优化的金刚石/Ni及MWCNTs/Ni界面可提升陶瓷基复合材料的可靠性。
• 机械工程：机械工程中的耐磨部件可采用Cr掺杂金刚石/WC-Ni复合材料，通过界面强化延长服役寿命。