SiBON陶瓷中BN晶片的析出与力学性能

在Si-O网络中掺杂B、N元素形成一种新型陶瓷材料SiBON,以便抑制SiO2析晶及提高SiO2耐热温度,并且通过从SiBON非晶粉末烧结中析出BN增强相的途径提高熔石英基陶瓷的力学性能。研究表明,烧结体物相组成为析出的h-BN和非晶态基体,其中1400、1600和1700℃烧结析出的h-BN形貌特征为近等轴颗粒、大片晶和小片晶。SiBON陶瓷具有远高于熔石英陶瓷的力学性能。强化机制为析出相对基体的界面切向压应力作用,而韧化机制为片晶的桥接和拔出。     

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。     

热处理气氛对SiBON陶瓷材料析晶行为的影响

熔融石英陶瓷在使用过程中的析晶现象一直备受关注.采用XRD、SEM、FT-IR、XPS分析手段研究了SiBON陶瓷物相结构、表面形貌、化学键存在形式对其析晶行为的影响.结果表明,SiBON陶瓷在氮气保护条件下经1550℃烧结后仍可有效抑制方石英的析出,同一温度在真空气氛下烧结制成的样品抑制析晶效果不佳.SiBON陶瓷的...