氮化硼復(fù)合材料的制備及相關(guān)性能研究.pdf

1、氮化硼(BN)具有密度低、熱導(dǎo)率高、化學(xué)惰性和抗氧化性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，與碳(C)具有結(jié)構(gòu)相似性，它們之間的范德瓦爾茲力可以促進(jìn)兩者的結(jié)合。氮化硼納米管(BNNTs)是一種強(qiáng)度、韌性和彈性都非常高的新材料，它的抗拉強(qiáng)度高達(dá)30GPa，楊氏模量可以達(dá)到900GPa。立方氮化硼(c-BN)是目前已知的硬度僅次于金剛石的材料，但其熱穩(wěn)定性比金剛石高，且對(duì)鐵族金屬具有化學(xué)惰性，適于加工硬度高且韌性強(qiáng)的材料，常被用作磨料和切削工具。本論文制備了上述三種形

2、態(tài)的BN復(fù)合材料并對(duì)其相關(guān)性能進(jìn)行了研究，開(kāi)展的主要工作如下:
　　 1.通過(guò)NaBH4和NH4Cl之間的反應(yīng)，以CNTs為模板，在600℃制備了BN包覆的CNTs。測(cè)量了2-18GHz.頻率范圍內(nèi)BN包覆CNTs材料的電磁參數(shù)，并據(jù)此利用傳輸線理論計(jì)算了不同厚度下的吸波性能。與未包覆的CNTs相比，BN包覆CNTs材料的相對(duì)復(fù)介電常數(shù)實(shí)部和虛部都更小，而由于BN包覆層能夠促進(jìn)微波進(jìn)入CNTs，使包覆后的CNTs吸波性能得到增強(qiáng)

3、。
　　 2.采用熱壓燒結(jié)的方法，在Ar保護(hù)氣氛中1450℃下保溫2h制備了BNNT/ZrO2復(fù)合材料。相比純ZrO2，加入1.0wt％BNNTs的BNNT/ZrO2復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度從895.5MPa提高到1143.3MPa，斷裂韌性從7.94MPa·m1/2提高到13.13MPa·m1/2。BNNTs的加入不僅能夠強(qiáng)化晶界，而且促進(jìn)了常溫相變過(guò)程。BNNTs的斷裂也可以消耗一部分能量，從而提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。