h-BN基陶瓷燃燒合成研究.pdf

1、該文采用燃燒合成的方法,在100MPa高壓氮氣壓力下制備了h-BN陶瓷及h-BN基陶瓷致密材料,包括h-BN、h-BN+SiC、h-BN+SiC+SiO<,2>.試驗并分析了燃燒合成工藝,利用X射線衍射分析和SEM電鏡研究分析了產物的相組成以及微觀組織和斷口形貌,測量了產物的力學性能.通過理論計算,分析了稀釋劑質量百分含量對反應絕熱溫度的影響,以及氣孔率對燃燒合成模式的影響,在實驗溫度和壓力下,反應向設計的方向進行,可以得到預計的產物.

2、實驗結果表明,稀釋劑質量百分含量對產物相對密度有較大影響.稀釋劑質量百分含量高的毛坯轉化率高,稀釋劑含量低的毛坯轉化率低.隨著稀釋劑質量百分含量的增加,產物的密度不斷增加,在稀釋劑質量百分含量67﹪處有最大值(1.38g/cm<'3>),這是由于隨著稀釋劑質量百分含量的增加,燃燒越來越充分,由于B生成BN體積增加149﹪,故產物的密度不斷增加,但稀釋劑質量百分含量過高,膨脹不足以充滿孔隙,密度反而下降.稀釋劑質量百分含量對產物的力學性能

3、也有較大影響.隨著稀釋劑質量百分含量的增加,毛坯的轉化率逐漸提高,產物的斷裂韌性和抗彎強度也逐漸增加.在稀釋劑質量百分含量67﹪左右達最大值(41MPa,1.2MPa·m<'1/2>),超過此值后,產物的力學性能有所下降,這是由于B含量引起的體積膨脹效應有所降低.產物的抗彎強度和斷裂韌性的變化趨勢相同.為解決純h-BN陶瓷生產成本相對較高、力學性能較低的問題,使用價格相對較低的B<,4>C粉代替B粉,并在反應物中加入或原位反應生成熔點較