压力和SiC含量对热压烧结hBN陶瓷的致密性及力学性能的影响

作     者：苗义民 刘亮光 MIAO Yimin;LIU Liangguang

作者机构：海南大学材料科学与工程学院海南海口570228 

出 版 物：《陶瓷学报》 (Journal of Ceramics)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      面：637-643页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51962003) 海南省研究生创新科研课题(Hys2020-33) 

主　　题：六方氮化硼 立方氮化硼 碳化硅 热压烧结 致密化 

摘      要：六方氮化硼(hBN)陶瓷在化工、冶金、航空航天等领域具有广阔的应用前景,然而,其烧结致密性依然是一个亟待解决的问题。基于恒定的微米级六方氮化硼(hBN)、纳米级立方氮化硼(cBN)粉体的初始晶粒尺寸分布及其体积分数,结合1800℃热压烧结,对比热烧结压力及碳化硅(SiC)粉体的引入量对hBN烧结致密度及其力学性能的影响。结果表明,相比于SiC的引入,提高烧结压力(80 MPa)能够明显提高hBN陶瓷的致密度和机械性能,所制备hBN陶瓷相对密度为93.7%,抗弯强度和抗压强度分别为94.90 MPa和159.32 MPa,而SiC的引入虽然能够在一定程度上提高hBN陶瓷的相对密度和机械性能,但其提升程度远低于烧结压力的作用。另外,当SiC含量为10 wt.%时,其相对密度达到91.1%,抗弯强度和抗压强度达到84.77 MPa和129.16 MPa。结合SEM结果可知,SiC的引入可以明显降低hBN陶瓷晶粒的取向性。