SiBCN陶瓷以其極好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、抗氧化性能、抗蠕變性能以及高溫穩(wěn)定性,在運(yùn)輸,航天,能源,信息,微電子等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)前SiBCN陶瓷的制備方法主要包括有機(jī)前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法、磁控濺射法和機(jī)械合金化加熱壓燒結(jié)法。有機(jī)前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法雖然可以設(shè)計(jì)分子結(jié)構(gòu)、制備產(chǎn)物原子分布均勻、較低的燒結(jié)溫度,但其原料昂貴、合成工藝路線復(fù)雜且無法制備較大尺寸的陶瓷塊體;磁控濺射法主要用于具有光電性能的陶瓷薄膜;機(jī)械合金化加熱壓燒結(jié)法工藝簡(jiǎn)單,原料無毒且成本低,可以制備具有優(yōu)異綜合力學(xué)性能的大尺寸塊體陶瓷,但其需要同時(shí)滿足40 MPa的高壓與1900℃的高溫,限制了其廣泛使用。本文設(shè)計(jì)了一種前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法和球磨相結(jié)合的方法:既可以通過前驅(qū)體法引入預(yù)期的結(jié)構(gòu),同時(shí)使用的無機(jī)粉末均為已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)或者工業(yè)回收物;燒結(jié)溫度只有1400℃,遠(yuǎn)低于機(jī)械合金化熱壓燒結(jié)法。該制備方法不僅利用常見的工業(yè)化材料制備出了具有較好穩(wěn)定性的SiBCN陶瓷,還為證明該系列陶瓷高溫穩(wěn)定性機(jī)理提供一種新的探究思路。實(shí)驗(yàn)采用X射線衍射、透射電鏡、掃描電鏡、激光粒度儀、熱重分析、有機(jī)元素分析等方法分析表征制備SiBCN陶瓷以及中間產(chǎn)物的結(jié)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

前驅(qū)體法制備SiBCN的一般步驟[13]

圖 1-2 機(jī)械合金法法制備 SiBCN 的一般步驟[37]1.2.3 反應(yīng)磁控濺射法合成 SiBCN 陶瓷反應(yīng)磁控濺射法通常是在各種基質(zhì)上合成各種功能性薄膜。近幾年發(fā)展出了在陶瓷或者金屬基質(zhì)上合成 SiBCN 薄膜[32,52,53]。在該制備方法中，一般使用 Si、石墨或者硼作為靶，采用 Si、氧化硅或者其他合金作為基質(zhì)。合成過程通常包括如下步驟，如圖 1-3 所示：首先給反應(yīng)室抽真空，然后通入混合 N2與 Ar，然后在輝光放電效應(yīng)的作用下，混合氣體發(fā)生電離，從而產(chǎn)生高速的電子或者離子，轟擊靶材料表面，使得表面也轉(zhuǎn)變成為離子或者氣態(tài)原子，最后來自靶表面的原子以及氮原子沉積到基質(zhì)表面，形成含有 SiBCN 四中元素的陶瓷薄膜。該薄膜光滑平整，為無定型結(jié)構(gòu)，厚度大約在 1-5 μm[6]。

1-2 機(jī)械合金法法制備 SiBCN 的一般步驟[37]法合成 SiBCN 陶瓷常是在各種基質(zhì)上合成各種功能性薄膜。近合成 SiBCN 薄膜[32,52,53]。在該制備方法中，用 Si、氧化硅或者其他合金作為基質(zhì)。合成過：首先給反應(yīng)室抽真空，然后通入混合 N2與混合氣體發(fā)生電離，從而產(chǎn)生高速的電子或者轉(zhuǎn)變成為離子或者氣態(tài)原子，最后來自靶表面形成含有 SiBCN 四中元素的陶瓷薄膜。該薄約在 1-5 μm[6]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3450925