TiB2-BN-AlN复相陶瓷的结构与性能研究

采用不同TiB2、BN、AlN体积配比制备TiB2-BN-AlN复相陶瓷,研究了TiB2、BN、AlN含量的变化对复相陶瓷烧结致密度、组织结构和性能的影响.结果表明:随着BN含量的增加,TiB2-BN-AlN复相陶瓷的致密度和抗弯强度降低,电阻率升高.另一方面,在空气中AlN颗粒表面易水解产生AlOOH和NH3,在热压烧结过程中,AlOOH会分解成Al2O3,同时Al2O3与AlN发生反应生成AlON,使得物质在AlN 晶粒之间扩散,从而提高复相陶瓷的致密度.     

烧结温度对BN-ZrB_2-ZrO_2复相陶瓷结构与性能的影响

以h-BN为基体材料,ZrO2、AlN、B2O3和Si等为改性剂,采用反应热压烧结工艺制备BN-ZrB2-ZrO2复相陶瓷,研究了烧结温度对BN基复相陶瓷物相组成、致密化、微观结构及力学性能的影响。结果表明:提高烧结温度可促进ZrB2相的形成,烧结后的复合陶瓷中出现SiAlON相;随烧结温度升高,样品相对密度、抗弯强度和断裂韧性都呈现先升高后降低趋势,烧结温度为1 900℃时材料的相对密度、抗弯强度和断裂韧性最高,分别为95.2%、226.0MPa和3.4MPa·m1/2。ZrB2相的存在显著提高了BN基复相陶瓷的力学性能。与热压烧结纯BN陶瓷相比,BN-ZrB2-ZrO2复相陶瓷的抗弯强度提高了183%,且该复相陶瓷主要以沿晶断裂为主,高温下烧结的样品中出现晶粒拔出现象,并伴随有少量穿晶断裂。     

TiB2粒径对BN-TiB2复相陶瓷致密化和性能的影响

以平均粒径分别为8.1μm和12.2μm的两种TiB2粉末为原料,通过热压烧结方法制备BN–48%（质量分数）TiB2复相陶瓷,研究了TiB2粉末粒径对复相陶瓷致密化和性能的影响。结果表明：平均粒径小的TiB2粉末所制备的复相陶瓷致密化速率更快,致密度更高;在1 850℃烧结1.5 h后,表观相对密度为95.3%,体积...     

AlN陶瓷基片低温烧结性能的研究

采用流延成形法制备AlN陶瓷基片,研究了烧结助剂、烧成温度和保温时间对AlN陶瓷基片烧结性能的影响。结果表明:在烧结助剂(CaF2-YF3)的添加量为4%、烧成温度为1650℃、保温3h,能得到结构致密的AlN陶瓷基片,体积密度达3.25g/c。采用XRD、SEM等检测手段对AlN陶瓷基片的物相和形貌进行了分析,揭示AlN陶瓷基片烧结性能与工艺参数之间的关系。     

可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势以及应用现状分析

先进陶瓷材料具有较高的力学性能,以及较高的抗高温氧化性能等。但是先进陶瓷材料由于硬度较高、可加工性能较差,导致陶瓷材料的机械加工成本较高,所以限制了陶瓷材料的广泛应用。为了改善和提高陶瓷材料的可加工性能,向陶瓷基体中加入六方氮化硼形成可加工氮化硼系复相陶瓷。可加工氮化硼系复相陶瓷具有较高的力学性能和优良的可加工性能,氮化硼系复相陶瓷可以进行机械加工。目前研究和开发的可加工氮化硼系复相陶瓷主要包括:Al_2O_3/BN复相陶瓷,ZrO_2/BN复相陶瓷,SiC/BN复相陶瓷,Si_3N_4/BN复相陶瓷,AlN/BN复相陶瓷等。目前可加工氮化硼系复相陶瓷的研究主要集中在氮化硼系复相陶瓷的制备工艺,力学性能,可加工性能,抗热震性能,抗高温氧化性能等。本文主要叙述可加工氮化硼系复相陶瓷的制备工艺,力学性能和可加工性能,抗热震性能,抗高温氧化性能等。并叙述可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势,并对可加工氮化硼系复相陶瓷的未来发展趋势进行分析和预测。     

原位析出片晶韧化相的SiBON玻璃陶瓷的结构与力学性能

本文对非晶态SiBON纳米粉末热压烧结研究，发现SiBON材料在1400℃时开始致密化同时开始析晶，析出晶体为h—BN，其余成分以非晶态存在。h—BN析出量随着烧结温度的升高而增多。在1400℃、1600℃和1700℃时，材料中BN形态分别为近等轴颗粒、大片晶和小片晶。这种从玻璃基体中析出的BN比通常所见的BN粉末有更完整的层片状晶体结构。这种原位析出片晶韧化相的SiBON玻璃陶瓷具有很高的力学性能。分析认为较高的强度主要归因于BN析出相对玻璃基体产生的压应力，而较高的断裂韧性来自于BN晶片所产生的裂纹偏转、桥接和晶片拔出增韧机制。     

氧化铝/氮化铝陶瓷显微组织研究

氮化铝具有良好的热学、电学和机械等性能,是理想的电子封装材料和高性能陶瓷基板材料.本文研究了AlN加入量和烧结温度对Al2O3/AlN复相陶瓷相组成和显微组织的影响.结果表明该陶瓷在1400～ 1550℃烧结时,AlN被部分保留,少量氧原子进入AlN晶格,烧结生成4种铅锌矿结构新相,有利于提高复相陶瓷热导率;氮化铝含量和烧结温度的提高,有利于形成大尺寸晶粒.     

热压烧结高纯hBN陶瓷材料及其致密性研究

本文研究了B2O3和BN粉料的热行为,分析了未处理的BN陶瓷的物相特性,采用除杂处理后的BN原料,热压烧结制备了高纯BN陶瓷材料,分析了影响陶瓷材料弯曲强度和致密性的主要因素,探讨了BN晶粒的定向性与热压工艺之间的关系.     

可加工BN/B_4C复相陶瓷的制备与其抗热震性能

采用热压烧结工艺制备了BN/B4C微米复相陶瓷和BN/B4C纳米复相陶瓷。由淬水法测试了单相B4C陶瓷,BN/B4C微米复相陶瓷和BN/B4C纳米复相陶瓷的抗热震性能,用三点弯曲法测试了热震后样品的抗弯强度。结果表明:BN/B4C微米复相陶瓷和BN/B4C纳米复相陶瓷的抗热震性能明显高于单相B4C陶瓷的抗热震性能,而且BN/B4C纳米复相陶瓷的抗热震性能明显高于BN/B4C微米复相陶瓷的抗热震性能。BN/B4C微米复相陶瓷和BN/B4C纳米复相陶瓷具有良好的抗热震性能主要是由于具有较高的抗弯强度和较低的弹性模量;同时BN/B4C复相陶瓷中的BN/B4C弱界面和层状结构的h-BN晶粒能够显著提高复相陶瓷的抗热震性能。     

电路基板用AlN-TiN-BN复相导电陶瓷的制备及性能研究

以微米TiN、AlN以及BN为主要原料,以微米B_4C、纳米Si粉以及微米Y_2O_3为添加剂,在N_2气氛保护下热压烧结制备了AlN-TiN-BN复相导电陶瓷。测试和分析了烧结样品的相对密度、弯曲强度、断裂韧性、硬度值以及导电性能。结果表明,最佳的导电陶瓷配比中微米Ti N添加量(wt%)为40%,微米Al N添加量为30%,微米BN为15%。当烧结温度为1800℃时,样品性能最佳,其相对密度为95.7%,弯曲强度为415.3 MPa,断裂韧性为5.54 MPa·m~(1/2),维氏硬度为HRA 83.1,电阻率值为781.5μΩ·cm。