hBN含量对Si_3N_4-hBN复相陶瓷性能和微观结构的影响

利用纳米级粉体经热压烧结制备了Si_3N_4-hBN复相陶瓷,研究了hBN含量对Si_3N_4-hBN复相陶瓷致密度、力学性能、摩擦学性能、微观结构的影响。用阿基米德排水法、三点弯曲法和维氏压痕法测量材料的致密度、力学性能;用摩擦磨损试验机测试材料的摩擦学性能;用XRD、EDAX和SEM、LSCM分析观察材料的物相组成和微观结构。研究结果表明,随着hBN含量的增加,复相陶瓷的密度将会持续下降,气孔率先是急剧上升,然后趋于平缓,力学性能持续下降,干摩擦条件下复相陶瓷与GCr15配副的摩擦学性能呈现先提高后降低的趋势,当hBN含量低于20wt%时,随着hBN含量的增加,摩擦系数和磨损率逐渐减小;当hBN含量大于20wt%时,摩擦系数和磨损率急剧增大;hBN含量为20wt%时,获得最低的摩擦系数为0.31。hBN的引入直接影响Si_3N_4-hBN复相陶瓷的微观组织结构,进而影响复合陶瓷的力学性能和摩擦学性能。