纳米BN复合SiC材料的抗热震性研究

耐火材料 , 2008, 42(1): 44-50. doi: 10.3969/j.issn.1001-1935.2008.01.012

纳米BN复合SiC材料的抗热震性研究

杨刚宾 ^1, , 张战营 ^2, , 乔冠军 ^3, , 金志浩 ^4,

1.西安交通大学材料学院,西安,710049;洛阳理工学院

2.洛阳理工学院

3.西安交通大学材料学院,西安,710049

4.西安交通大学材料学院,西安,710049

基金项目: 国家重点实验室基金(G0502)

关键词：纳米复合材料 , 氮化硼 , 碳化硅 , 抗热震性 , 残余强度

Thermal shock resistance of nano BN-SiC composites

将分析纯H3BO3、CO(NH2)2按物质的量比为12.5溶于无水乙醇中,搅拌过程中按质量分数为80%加入平均粒径0.2 μm的β-SiC,在850 ℃氮气中(纯度99.99%,压力为0.92～0.93 MPa)反应15 h制得纳米BN复合SiC粉体,然后在0.92～0.93 MPa N2气氛中以30 MPa轴向压力于1 750～1 800 ℃保压0.5～1 h热压烧结上述粉体,制成纳米BN复合SiC试样,采用三点弯曲及透射电镜、扫描电镜等方法研究了纳米BN复合SiC材料的抗热震性.结果表明:在SiC材料中引入纳米BN,一方面可以降低材料的弹性模量,有利于抗热震性的提高.另一方面由于基体SiC与第二相六方氮化硼(h-BN)的热膨胀系数相差较大,热失配作用导致h-BN晶粒发生晶间脱层,在复相陶瓷材料内产生许多微孔,这些微孔的存在可以有效缓解由于高温引起的热膨胀作用,从而极大地改善材料的抗热震性.

参考文献

[1]	Andersson T.;Rowcliffe DJ. .INDENTATION THERMAL SHOCK TEST FOR CERAMICS[J].Journal of the American Ceramic Society,1996(6):1509-1514.
[2]	Schneibel JH.;Morrison J.;Ludeman E.;Carmichael CA.;Sabol SM. .Cyclic thermal shock resistance of several advanced ceramics and ceramic composites[J].Journal of the American Ceramic Society,1998(7):1888-1892.
[3]	M. Fellner;P. Supancic .Thermal Shock Failure of Brittle Materials[J].Key engineering materials,2002(223):97-106.
[4]	Kingery W D;清华大学无机非金属材料教研室.陶瓷导论[M].北京:中国建筑工业出版社,1982:829-834.

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