高性能六方氮化硼陶瓷材料的制备和研究
发布时间：2021-07-15 12:42
六方氮化硼陶瓷具有高的化学稳定性,优良的润滑性,出色的高温稳定性和抗热震性,高的导热系数,低介电常数和介电损耗,在高温下作为结构和功能材料具有广泛的应用。然而,由于其片状结构和稳定的化学性质,现有的工艺难以将六方氮化硼粉体烧结成致密的陶瓷块体。以往的工作一般通过热压烧结制备六方氮化硼陶瓷,且需要添加烧结助剂以提高烧结密度。单纯的热压烧结无法制备出高密度六方氮化硼陶瓷,但烧结助剂的存在会对六方氮化硼陶瓷的高温稳定性和介电性能造成严重不良的影响。目前制备的六方氮化硼陶瓷的综合性能远不能令人满意。我们提出了一种全新的自致密化烧结机制,通过放电等离子体烧结制备得到一种高密度、高性能的六方氮化硼陶瓷材料,该工艺采用立方氮化硼作为烧结助剂和增强相。在烧结过程中,立方氮化硼颗粒转化为六方相的氮化硼洋葱且伴随显著的体积膨胀,填充了六方氮化硼片中间的空隙,因而在相对较低的烧结温度（1700℃）下制备了致密度为97.6%的高性能六方氮化硼陶瓷。所制备的陶瓷材料是一种纯六方相的氮化硼材料,不含烧结助剂,具有目前最佳的综合性能:其强度是传统六方氮化硼陶瓷的2-3倍,其具备良好的导热性能和优异的介电性能,介电损...
【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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１９９３）之间，Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ等计算并修订ｆ氮化硼相变的ｐ－Ｔ相图（Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ，?１９９４：??Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ，?１９９５；?Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ?ｅｔ?ａｌ？，丨?９９９），其最终修订的相图（Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ?ｅｔ?ａｌ．，１９９９）??如图１－３所示：??７??ｉ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]六方氮化硼（h-BN）基复合陶瓷研究与应用的最新进展[J]. 段小明,杨治华,王玉金,陈磊,田卓,蔡德龙,贾德昌,周玉. 中国材料进展. 2015(10)
[2]热压烧结高纯hBN陶瓷材料及其致密性研究[J]. 陈广乐,彭珍珍,范仕刚,刘允超. 硅酸盐通报. 2010(02)
[3]金刚石工具的现状与发展趋势[J]. 郑丽雪,赵文东,宋月清,徐骏. 石材. 2009(01)
[4]六方氮化硼的制备方法研究进展[J]. 葛雷,杨建,丘泰. 电子元件与材料. 2008(06)
[5]刀具涂层材料的现状与发展趋势[J]. 肖寿仁,邓晓春. 煤矿机械. 2006(09)
[6]六方氮化硼无压烧结研究[J]. 雷玉成,包旭东,刘军,张跃冰. 兵器材料科学与工程. 2005(04)
[7]用于导弹雷达天线罩的材料、工艺现状及未来发展趋势[J]. 曹运红. 飞航导弹. 2005(05)
[8]BN-YAlON复合陶瓷的烧结行为[J]. 叶乃清,曾照强,胡晓清,苗赫濯. 硅酸盐学报. 1998(02)
[9]BN基复合陶瓷致密化的主要障碍[J]. 叶乃清,曾照强,胡晓清,苗赫濯. 现代技术陶瓷. 1998(01)
[10]冲击波合成氮化硼的形貌及热稳定性[J]. 谭华,韩钧万,贺红亮,王小江. 高压物理学报. 1995(01)
博士论文
[1]六方氮化硼陶瓷的放电等离子烧结及性能研究[D]. 翟凤瑞.北京科技大学 2017
硕士论文
[1]高强度块体纳米石墨材料的制备与性能研究[D]. 冉佳佳.海南大学 2018
[2]六方氮化硼和石墨的剥离、改性及性能[D]. 薛雅芳.东华大学 2013
[3]二维氮化硼纳米材料的制备和性能研究[D]. 张俞旭.山东大学 2012
[4]化学气相合成六方氮化硼薄膜：生长、结构与性质[D]. 郝玉凤.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3285727
【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?ｈＢＮ和ｉ＊ＢＩ＼的晶体结构??Ｆｉ．?１－１?Ｃｒｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈＢＮ?ａｎｄ?ｒＢＮ??
１９９３）之间，Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ等计算并修订ｆ氮化硼相变的ｐ－Ｔ相图（Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ，?１９９４：??Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ，?１９９５；?Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ?ｅｔ?ａｌ？，丨?９９９），其最终修订的相图（Ｓｏｌｏｚｈｅｎｋｏ?ｅｔ?ａｌ．，１９９９）??如图１－３所示：??７??ｉ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]六方氮化硼（h-BN）基复合陶瓷研究与应用的最新进展[J]. 段小明,杨治华,王玉金,陈磊,田卓,蔡德龙,贾德昌,周玉. 中国材料进展. 2015(10)
[2]热压烧结高纯hBN陶瓷材料及其致密性研究[J]. 陈广乐,彭珍珍,范仕刚,刘允超. 硅酸盐通报. 2010(02)
[3]金刚石工具的现状与发展趋势[J]. 郑丽雪,赵文东,宋月清,徐骏. 石材. 2009(01)
[4]六方氮化硼的制备方法研究进展[J]. 葛雷,杨建,丘泰. 电子元件与材料. 2008(06)
[5]刀具涂层材料的现状与发展趋势[J]. 肖寿仁,邓晓春. 煤矿机械. 2006(09)
[6]六方氮化硼无压烧结研究[J]. 雷玉成,包旭东,刘军,张跃冰. 兵器材料科学与工程. 2005(04)
[7]用于导弹雷达天线罩的材料、工艺现状及未来发展趋势[J]. 曹运红. 飞航导弹. 2005(05)
[8]BN-YAlON复合陶瓷的烧结行为[J]. 叶乃清,曾照强,胡晓清,苗赫濯. 硅酸盐学报. 1998(02)
[9]BN基复合陶瓷致密化的主要障碍[J]. 叶乃清,曾照强,胡晓清,苗赫濯. 现代技术陶瓷. 1998(01)
[10]冲击波合成氮化硼的形貌及热稳定性[J]. 谭华,韩钧万,贺红亮,王小江. 高压物理学报. 1995(01)
博士论文
[1]六方氮化硼陶瓷的放电等离子烧结及性能研究[D]. 翟凤瑞.北京科技大学 2017
硕士论文
[1]高强度块体纳米石墨材料的制备与性能研究[D]. 冉佳佳.海南大学 2018
[2]六方氮化硼和石墨的剥离、改性及性能[D]. 薛雅芳.东华大学 2013
[3]二维氮化硼纳米材料的制备和性能研究[D]. 张俞旭.山东大学 2012
[4]化学气相合成六方氮化硼薄膜：生长、结构与性质[D]. 郝玉凤.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3285727
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