h-BN基陶瓷燃烧合成研究
该文采用燃烧合成的方法,在100MPa高压氮气压力下制备了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>.试验并分析了燃烧合成工艺,利用X射线衍射分析和SEM电镜研究分析了产物的相组成以及微观组织和断口形貌,测量了产物的力学性能.通过理论计算,分析了稀释剂质量百分含量对反应绝热温度的影响,以及气孔率对燃烧合成模式的影响,在实验温度和压力下,反应向设计的方向进行,可以得到预计的产物.实验结果表明,稀释剂质量百分含量对产物相对密度有较大影响.稀释剂质量百分含量高的毛坯转化率高,稀释剂含量低的毛坯转化率低.随着稀释剂质量百分含量的增加,产物的密度不断增加,在稀释剂质量百分含量67﹪处有最大值(1.38g/cm<'3>),这是由于随着稀释剂质量百分含量的增加,燃烧越来越充分,由于B生成BN体积增加149﹪,故产物的密度不断增加,但稀释剂质量百分含量过高,膨胀不足以充满孔隙,密度反而下降.稀释剂质量百分含量对产物的力学性能也有较大影响.随着稀释剂质量百分含量的增加,毛坯的转化率逐渐提高,产物的断裂韧性和抗弯强度也逐渐增加.在稀释剂质量百分含量67﹪左右达最大值(41MPa,1.2MPa·m<'1/2>),超过此值后,产物的力学性能有所下降,这是由于B含量引起的体积膨胀效应有所降低.产物的抗弯强度和断裂韧性的变化趋势相同.为解决纯h-BN陶瓷生产成本相对较高、力学性能较低的问题,使用价格相对较低的B<,4>C粉代替B粉,并在反应物中加入或原位反应生成熔点较高的硬质相,填充片层状h-BN的空隙,提高产物的相对密度和力学性能.实验结果表明,添加剂的加入使产物的孔隙率下降10﹪~20﹪,使抗弯强度提高10MPa,有较高的实际意义.结合注射成型技术和燃烧合成技术,成功制备了h-BN+SiC复合陶瓷陶瓷热电偶保护管.
h-BN基陶瓷;燃烧合成;热电偶保护管
哈尔滨理工大学
硕士
材料学
宋润滨
2004
中文
TQ174.1
56
2005-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）