BN-莫來石復(fù)相陶瓷的反應(yīng)制備與性能.pdf

1、本文采用原位反應(yīng)的方法分別以Si3N4、9Al2O3·2B2O3、2Al2O3·B2O3和Si3N4、2Al2O3·B2O3、Al2O3為原料，熱壓制備了具有良好可加工性能的BN/莫來石復(fù)相陶瓷，研究了該復(fù)相陶瓷的制備工藝、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能并對原料硼酸鋁的制備工藝進(jìn)行了初步探索。
　　以Al(OH)3和H3BO3為原料，按照2∶1和9∶2的摩爾比配料，在900℃下反應(yīng)燒結(jié)制備硼酸鋁。XRD結(jié)果顯示在此燒結(jié)溫度下，均能生成較為純凈

2、的2Al2O3·B2O3和9Al2O3·2B2O3。
　　以Si3N4、9Al2O3·2B2O3、2Al2O3·B2O3和Si3N4、2Al2O3·B2O3、Al2O3為原料在1600～1800℃下熱壓燒結(jié)制備了BN/莫來石復(fù)相陶瓷。以上兩種原料制備的復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能和微觀組織均沒有明顯差別。但與純莫來石陶瓷相比，該復(fù)相陶瓷在強度不受弱相 BN影響的同時，韌性、硬度和彈性模量得到明顯改善，提高了其可加工性?？箯潖姸群途S氏硬度均隨

3、燒結(jié)溫度的提高而增大，在1800℃下可達(dá)334.9MPa和8.16GPa。斷裂韌性在燒結(jié)溫度為1700℃時達(dá)到了3.17MPa·m1/2，是純莫來石陶瓷的2倍，這種增韌現(xiàn)象主要是由于層片狀 BN導(dǎo)致裂紋偏轉(zhuǎn)，消耗了斷裂能。由于引入了彈性模量較低的BN，復(fù)相陶瓷的彈性模量有了大幅度下降。1800℃下燒結(jié)的復(fù)相陶瓷，BN和莫來石晶粒均充分生長。TEM觀察發(fā)現(xiàn)，莫來石晶粒尺寸為10μm～2μm；層片狀的BN長度為200nm～800nm，厚度約