TiB2—BN复相导电陶瓷的研究进展

介绍了TiB2、BN的主要性能;近期有关TiB2、BN的主要研究动态及研究结果;TiB2-BN复相导电陶瓷的主要性能;当前蒸镀工业中蒸发舟所能达到的水平等,对TiB2-BN蒸发舟仍存在的问题提出了一些建议。     

烧结温度对BN陶瓷材料强度的影响

采用热压烧结(HP)法制备纯BN陶瓷和B2O3-BN陶瓷复合材料．利用三点弯曲方法测定了这两种材料的抗弯强度、弹性模量等力学性能，通过扫描电镜对两种材料的断口进行了分析。结果表明：纯BN陶瓷烧结温度达到1800℃时相对质量密度和强度较低；添加B2O3烧结温度超过900℃时可以形成液相，改善了BN的烧结性能，提高了B2O3-BN复合陶瓷的相对质量密度，从而提高了材料的强度。     

放电等离子合成Ti3AlC2/TiB2复合材料的研究

采用放电等离子烧结工艺成功地制备了Ti3AlC2/TiB2复合材料.研究表明:在1 250 ℃,30 MPa压力和保温8 min下烧结,可以得到相对密度达98%以上的致密Ti3AlC2/TiB2块体材料;在Ti3AlC2中添加TiB2能大幅度提高材料性能,Ti3AlC2/TiB2复合材料Vickers硬度随TiB2掺量的增加而增大,最大可达到10.4 GPa;当TiB2体积含量为10%时,复合材料的最大的抗弯强度为696 MPa,断裂韧性为6.6 MPa·m1/2.     

TiB_2/SiC陶瓷复合材料制备工艺的研究

以TiO2、B4C和C为原料,基于原位合成法在SiC基体中生成TiB2颗粒,并采用无压烧结法制备出TiB2/SiC复合陶瓷.通过对复合材料制备工艺的研究,发现：高于1 300℃的预烧结能形成TiB2/SiC复合陶瓷坯体.C含量、烧结温度和保温时间对复合材料的相对密度均有影响.当C含量（质量分数）为4%时、在1 400℃×60 min＋2000℃×30 min的烧结工艺下能够制备出致密的TiB2/SiC陶瓷复合材料.微米级TiO2粉比纳米级TiO2粉更有利于形成较致密的烧结复合材料.随着生成TiB2体积分数的增加（5%～20%）,复合材料中TiB2颗粒逐渐粗化,间距逐渐变小.对复合材料的烧结机理还进行了分析.     

图像分析技术分析晶粒对Ti_3AlC_2/TiB_2材料性能的影响

采用DS-5M图像分析仪分析了不同TiB2含量的Ti3AlC2/TiB2复合材料微观晶粒大小和分布情况,分析结果表明,TiB2体积含量为10%的烧结样品晶粒发育较完善,分布也较均匀,随着TiB2含量的增加,层状晶粒的生长受到进一步的抑制,晶粒尺寸明显变小。采用阿基米德常数法测定烧结试样的密度,发现TiB2体积含量为10%的烧结样品相对密度最大,达到99.07%,TiB2体积比含量超过10%,相对密度逐渐减小;SPS烧结过程中TiB2体积含量少于10%时,样品呈现一个很窄的快速致密化阶段,随着TiB2含量的增加,原料发生反应所需温度升高和反应过程所需时间增加,降低了材料的致密化程度。可见图像分析复合材料微观晶粒的情况能很好地呼应材料宏观性能测试结果,提供了一种有效的测试分析手段。     

B4C/TiO2/Al复合材料制备及其性能

采用热压法制备了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料，试验结果表明，TiO2和Al的加入，使得B4C/TiO2/Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高；而且，添加相促进了复合材料的烧结.利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应，分析结果表明，复合材料中没有发现TiO2，Al，Al2O3；同时在复合材料中出现了TiB2，因为在热压过程中TiO2与B4C反应生成TiB2.分析了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理.     

B4C／TiO2／Al复合材料制备及其性能

采用热压法制备了B4C／TiO2／Al复合陶瓷材料，试验结果表明，TiO2和Al的加入，使得B4C／TiO2／Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高；而且，添加相促进了复合材料的烧结．利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应，分析结果表明，复合材料中没有发现TiO2，Al，Al2O3;同时在复合材料中出现了TiB2，因为在热压过程中TiO2-B4C反应生成TiB2．分析了B4C／TiO2／Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理．     

Ti3SiC2/TiB2复合材料的制备及其组织和力学性能

以2TiC／Ti／Si／0．2Al／TiB2粉为原料，采用热压烧结工艺成功制备了Ti3SiC2／TiB2复合材料。结果表明：不同TiB2含量的试样中主晶相为Ti3siC2与TiB2两相，没有发现其它杂质相；当复合材料中TiB2的体积分数为10％时，其硬度、抗压强度、弯曲强度、断裂韧性都有显著的提高。经热处理后，Ti3SiC2／10％TiB2复合材料的弯曲强度由367．5MPa     

球磨对放电等离子烧结TiB2陶瓷的影响

研究了不同球磨处理工艺获得的TiB2粉末的物相及颗粒形貌，不同的原始粉末对SPS烧结效果产生不同的影响。研究结果表明：球料比（5：1)、球磨8h的TiB2粉末具有最好的烧结效果，其SPS烧结温度为1700℃，比热压烧结纯TiB2低100℃左右；烧结体的相对密度达到99％以上，平均粒径约为5μm，与低温液相热压烧结相当。     

激光熔覆原位合成TiB2/Cu复合材料涂层及其导电性

应用500WYAG固体激光器，在纯铜表面成功的原位合成了TiB2／Cu复合材料层．实验结果表明，激光熔覆TiB2／Cu复合材料层组织完好，熔覆复合材料层与铜基体呈良好的冶金结合．熔覆层内。TiB2颗粒细小均匀，颗粒尺寸约为300～500nm．经四探针法测量，激光熔覆TiB2／Cu复合材料层的电导率可达82％IACS。     

Fabrication and Microstructure of BN Matrix Composites with Electrical COnductivity

BN ceramic is advanced engineering ceramics with excellent thermal shock resistance,good workability and excellent dielectricity.TiB2 ceramic has excellent electric conductivity,high melting points,and corrosion resistance to molten metal.Therefore,the composite consisting of BN and TiB2 ceramics is expected to have a combination of above-mentionaed properties,thereby can be used as self-heating crucible.In this puper,hot pressing technology was used to fabricate the high performance BN-TiB2 composite materials,microstructure and electric conducting mechanism were studied,and the relationship between the microstructure and physical property was discussed.the results show that the microstructure of composites has a great influence on the physical property of composites.The BN-TiB2 composites with excellent mechanical strength and stable resistivity can be obtained by optimizing the processing parameter and controlling the microstructure of composites.     

TiB2-BN复相导电陶瓷的研究进展

介绍了 Ti B2 、BN的主要性能 ;近期有关 Ti B2 、BN的主要研究动态及研究结果 ;Ti B2 - BN复相导电陶瓷的主要性能 ;当前蒸镀工业中蒸发舟所能达到的水平等 ,对 Ti B2 - BN蒸发舟仍存在的问题提出了一些建议     

包覆工艺制备C—SiC—B4C—TiB2复合材料的组织与性能

以鳞片石墨,B4C,SiC,TiO2为原料,利用包覆工艺在不同热压温度下制备了W（C）=50％的C—SiC—B4C—TiB2复合材料,并详细研究了热压温度对复合材料显微组织和性能的影响规律．结果表明,当热压温度高于1850℃时,复合材料由C,SiC,B4C和TiB2这四相组成;复合材料的体积密度、抗折强度和断裂韧性均随着热压温度的升高而增加．2000oC热压时,复合材料的体积密度、气孔率、抗折强度和断裂韧性分别达到2．41g／cm^3,3．42％,176MPa和6．1MPa·m^1/2;热压温度升高,复合材料的碳相和陶瓷相逐渐致密,碳相最终形成了在陶瓷基体上镶嵌的直径为40μm橄榄球状和条状这两种形貌．碳／陶瓷相的弱界面分层诱导韧化和第二相TiB2与陶瓷基体之间热膨胀系数不匹配所致的残余应力使变形过程中微裂纹的扩展路径发展变化,使复合材料的韧性提高．     

反应热喷涂法制备陶瓷涂层的研究

首先通过差热-失重分析和XRD测试手段对反应热喷涂Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体以制备Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层的可行性进行了分析.然后对喷涂后试样涂层的耐磨性进行了研究.结果表明：Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体差热-失重分析和在1200℃烧结后XRD测试分析均表明完全可以反应生成所需的Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层.所制备陶瓷涂层的耐磨性要比基体提高1倍左右.     

TiB2/Cu复合材料组织与性能的研究

以Ti、B和Cu的单质粉末为原料,经混粉-冷压成形-真空烧结,制备出原位自生TiB2陶瓷颗粒增强铜基复合材料.并借助热分析方法和X射线衍射对增强颗粒进行分析,同时通过扫描电子显微镜对复合材料组织进行观察,进一步测定复合材料的力学性能.结果表明,在Ti-B-Cu体系中,通过原位反应生成增强相是TiB2.随着B粉和Ti粉含...     

Reaction mechanism and microstructure evolution of reaction sintered <Emphasis Type="Italic">h</Emphasis>-BN

Hexagonal boron nitride ceramic (h-BN) based on the nitridation of B powders was obtained by reaction sintering method. The effects of sintering temperature on the mechanical properties and microstructure of the resultant products were investigated and the reaction mechanism was discussed. Results showed that the reaction between B and N₂ occurred vigorously at temperatures ranging from 1 000 °C to 1 300 °C, which resulted in the generation of t-BN. When the temperature exceeded 1 450 °C, transformation from t-BN to h-BN began to occur. As the sintering temperature increased, the spherical particles of t-BN gradually transformed into fine sheet particles of h-BN. These particles subsequently displayed a compact arrangement to achieve a more uniform microstructure, thereby increasing the strength.     

Numerical Simulation of the Temperature Field in Sintering of TiB2-BN by SPS

1 IntroductionWiththe extensive application of the Spark PlasmaSintering (SPS) method,people have gained deeper un-derstanding of it .SPSis capable of sintering various con-ductors as well as insulation materials rapidly, both ofwhich have a high degree of density after being SPS sin-tered. Yet the mechanismof sintering conductors differsfromthat of sinteringinsulation materials inthe enormousdistinctionsinthe heating-up patterns and contraction dis-placement fromsintering[1].Different ph…