BN基復合陶瓷高溫力學性能

【作者】 田卓； 賈德昌； 段小明； 楊治華； 周玉；

【機構】 哈爾濱工業大學材料科學與工程學院；

【摘要】 BN陶瓷因SiO2的引入而使材料的力學性能得到了改善,但依舊存在強度低的不足,為此,本研究將通過在基體中引入高強度、高模量的SiAlON相作為增強相來進一步提高材料的力學性能.以BN、SiO2、AlN為原料,采用熱壓工藝制備出BN基復合陶瓷.通過高溫力學性能測試和掃描電鏡(SEM)觀察,研究了AlN添加量對復合陶瓷高溫力學性能和斷裂行為的影響.研究表明:復合陶瓷的高溫彎曲強度隨著溫度的升高而呈先升高后降低的趨勢,并在1 300℃達到最大值,而強度的升高主要是由于升溫過程中內應力的緩解所致.對于添加體積分數5%AlN的復合陶瓷,在1 300℃時其高溫彎曲強度達到376.7 MPa,與室溫條件下的彎曲強度相比提升了52.5%,當溫度升至1 500℃時其高溫彎曲強度為272.0 MPa,具有良好的高溫力學性能. 更多還原

【關鍵詞】 BN基復合陶瓷； SiAlON； 高溫力學性能； 斷裂行為； 彎曲強度；

【基金】 國家自然科學基金委創新研究群體(51021002);國家杰出青年科學基金資助項目(51225203)