研究目的
采用脉冲电流活化烧结技术，在两分钟内从机械活化粉末合成并致密化纳米晶Nb2C-Al2O3复合材料，并评估该复合材料的微观结构和力学性能。
研究成果
采用PCAS法在2分钟内成功制备并致密化Nb2C与Al2O3的纳米粉末混合物至99.7%相对密度，形成纳米晶粒（Nb2C为24纳米，Al2O3为40纳米），其断裂韧性（5.5 MPa·m1/2）较先前研究有所提升，不过由于纳米尺度的逆霍尔-佩奇效应硬度略有降低。
研究不足
该研究未明确提及局限性，但潜在方面包括烧结时间较短可能限制完全致密化或性能优化，以及所使用的特定设备和材料可能不具备普适性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用高能球磨法以Al4C3和Nb粉末为原料合成Nb2C与Al2O3的纳米混合粉末，随后通过脉冲电流活化烧结（PCAS）实现快速致密化。通过吉布斯自由能计算评估热力学可行性。
2：样品选择与数据来源：
起始材料选用Alfa公司提供的纯度99%的Al4C3（-325目）和纯度99.8%的Nb（-325目）粉末。
3：8%的Nb（-325目）粉末。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：高能球磨机（Pulverisette-5行星式球磨机）、碳化钨磨球（直径10毫米）、不锈钢罐、石墨模具（外径35毫米，内径10毫米，高度40毫米）、脉冲电流活化烧结系统（Eltek制造）、高温计、铜靶X射线衍射仪（XRD）、配备EDAX能谱的扫描电子显微镜（SEM）、维氏硬度计。
4：实验步骤与操作流程：
在空气环境下以30:1的球料比、250转/分钟转速球磨Al4C3与6Nb混合粉末10小时。将球磨后的粉末装入石墨模具，抽真空后施加80兆帕压力，以12000°C/分钟的升温速率通过脉冲电流加热至1400°C（真空度15帕，无保温时间），随后冷却。采用阿基米德法测量密度，通过XRD及SEM/EDAX分析微观结构，测定硬度与断裂韧性。
5：数据分析方法：
根据XRD数据采用Suryanarayana和Grant Norton公式计算晶粒尺寸，维氏压痕法（载荷20千克，保压15秒）测量硬度，基于裂纹长度利用Niihara等人的方程计算断裂韧性。
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Pulverisette-5 planetary mill
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