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BN对AlN耐火材料烧结性能及抗钛熔体侵蚀性能的影响
引用本文:张生庭,张卫文,李宁,赵超,王智.BN对AlN耐火材料烧结性能及抗钛熔体侵蚀性能的影响[J].稀有金属材料与工程,2023,52(8):2919-2925.
作者姓名:张生庭  张卫文  李宁  赵超  王智
作者单位:华南理工大学机械与汽车工程学院,华南理工大学机械与汽车工程学院,华中科技大学材料科学与工程学院,华中科技大学材料科学与工程学院,华南理工大学机械与汽车工程学院
基金项目:国家重点研发计划(2020YFB2008300,2020YFB2008301,2020YFB2008305);广东省自然科学基金(2020A1515011242);广东省国际科技合作领域粤港澳大湾区国际科技创新中心建设基金(2021A0505050002),S高端外国专家引进计划(G2021163004L)
摘    要:以新型耐火材料AlN为基体,添加不同含量的高活性h-BN及烧结助剂Y2O3,在1850 ℃保温4 h下无压烧结制备出无氧、易加工的AlN/BN耐火复合陶瓷,分析了该复合陶瓷的显微组织,研究了其与TiAl熔体的界面润湿规律及界面反应。结果表明,BN颗粒的加入可以有效填充AlN颗粒间隙,促进复合陶瓷的烧结致密化,当添加5 wt% BN颗粒时,复合陶瓷致密度达到最高,为89.24%。复合陶瓷的组织由AlN、BN及钇铝酸盐Y4Al2O9组成,其中Y4Al2O9主要分布在AlN颗粒界面处。BN颗粒可以降低复合陶瓷与TiAl熔体的界面润湿性,其中含5 wt% BN的复合陶瓷与TiAl熔体的界面润湿角约为136°,表明二者润湿较差,复合陶瓷表现出良好的化学惰性。界面反应实验发现复合陶瓷具有良好的抗TiAl熔体侵蚀性能,其与TiAl熔体的界面平整清晰,界面层厚度为9.5 μm,未发生明显元素扩散,表明了AlN/BN复合陶瓷是一种极具潜力的钛合金熔炼用耐火材料。

关 键 词:氮化铝  六方氮化硼  耐火复合陶瓷  界面润湿角  界面反应
收稿时间:2022/8/26 0:00:00
修稿时间:2022/10/26 0:00:00

Effect of BN on sintering property and titanium melt erosionresistance of AlN refractories
Zhang Shengting,Zhang Weiwen,Li Ning,Zhao Chao and Wang Zhi.Effect of BN on sintering property and titanium melt erosionresistance of AlN refractories[J].Rare Metal Materials and Engineering,2023,52(8):2919-2925.
Authors:Zhang Shengting  Zhang Weiwen  Li Ning  Zhao Chao and Wang Zhi
Affiliation:School of Mechanical and Automotive Engineering,South China University of Technology,School of Mechanical and Automotive Engineering,South China University of Technology,School of Materials Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology,School of Materials Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology,School of Mechanical and Automotive Engineering,South China University of Technology
Abstract:
Keywords:Aluminum nitride  h-Boron nitride  refractory composite ceramics  interface wetting angle  interface reaction
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