Si3N4/hBN復相陶瓷憑借優(yōu)良的綜合力學性能,逐漸成為人們研究的熱點。從制備工藝和性能出發(fā)闡述了國內(nèi)外Si3N4/hBN復相陶瓷的研究現(xiàn)狀,分析了各種制備方法的優(yōu)缺點以及hBN含量對Si3N4/hBN復相陶瓷的可加工性能、力學性能、介電性能、摩擦學性能的影響,并指出簡化工藝、降低燒結(jié)溫度、hBN含量與性能定量表征等可能是今后的發(fā)展方向。 

【文章來源】：材料導報. 2016,30(05)北大核心EICSCD

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圖２經(jīng)氮化處理的Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ納米復合粉體合成工藝流程Ｆｉｇ．２ＴｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓｏｆＳｉ３Ｎ４／ＢＮｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｏｗｄｅｒｂｙｎｉｔｒｉｄｉｎｇ

備好后，其余工序和微米級基本一致，一般采用熱壓燒結(jié)工藝最終制得Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ復相陶瓷。通過對兩種級別的復合陶瓷制備過程進行比較可知，納米級復合陶瓷比微米級復合陶瓷更加復雜，主要表現(xiàn)在前期納米復合粉末的制備工藝上，這是由于納米粉末粒徑較小難以均勻分散造成的。圖２經(jīng)氮化處理的Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ納米復合粉體合成工藝流程Ｆｉｇ．２ＴｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓｏｆＳｉ３Ｎ４／ＢＮｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｏｗｄｅｒｂｙｎｉｔｒｉｄｉｎｇ圖３Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ納米復合粉體合成工藝流程Ｆｉｇ．３ＴｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓｏｆＳｉ３Ｎ４／ＢＮｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｏｗｄｅｒ·８３Ｓｉ·３Ｎ４／ｈＢＮ復相陶瓷的研究現(xiàn)狀及進展／張昌松等

圖４Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ納米復合材料的生成模型［３０］Ｆｉｇ．４ＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｆｏｒＳｉ３Ｎ４／ＢＮｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［３０］２ｈＢＮ含量對Ｓｉ３Ｎ４／ｈＢＮ復相陶瓷性能的影響２．１ｈＢＮ含量對Ｓｉ３Ｎ４／ｈＢＮ復相陶瓷可加工性能的影響氮化硅陶瓷以高強度、低蠕變、抗氧化、抗熱震等優(yōu)良性能著稱，在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，但由于脆性造成氮化硅陶瓷難以加工，或加工成本較高［２，３２］。國內(nèi)外對此進行了大量的研究，后來人們發(fā)現(xiàn)當引入ｈＢＮ時，其斷裂韌性會有所提高，可以一定程度地改善由于脆性帶來的負面影響。Ｍ．Ｗ．Ｃｈｏ等［２０］對熱壓燒結(jié)制備的Ｓｉ３Ｎ４／ｈＢＮ復相陶瓷微加工特性進行了研究，結(jié)果顯示，隨著ｈＢＮ含量增加，斷裂韌性緩慢提高，獲得良好的加工性能，圖５為在不同轉(zhuǎn)速下經(jīng)１００μｍ鉆頭微觀鉆銷的含３０％ＢＮ（體積分數(shù)）的復相陶瓷。ＹｕａｎＢｏ等［２２］利用反應(yīng)燒結(jié)在相對較低的溫度下制備了不同組成的Ｓｉ３Ｎ４／ｈＢＮ復相陶瓷，結(jié)果顯示，當ｈＢＮ的含量達到４０％（體積分數(shù)）時，材料顯示出良好的可加工性能。圖６為４０％ＢＮ（體積分數(shù)）樣品鉆孔后的照片。ＬｉＹｏｎｇｌｉ等［２４］研究了ｈＢＮ含量對用放電等離子燒結(jié)制備的復相陶瓷的影響，結(jié)果顯示，當ＢＮ含量達到３０％（體積分數(shù)）時，Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ復相陶瓷可以獲得較好的機加工性能。圖７為經(jīng)ＷＣ刀具加工的Ｓｉ３Ｎ４／３０％ＢＮ（體積分數(shù)）復相陶瓷的

【參考文獻】：
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本文編號：3577217