Si 3 N 4 /BN复相陶瓷的SPS烧结制备和性能研究

发布时间：2023-02-06 09:04

　　Si₃N₄/BN复相陶瓷是一种重要的透波材料,它具有优异的介电性能、力学性能和在恶劣环境下的良好的性能稳定性。Si₃N₄、BN陶瓷均难以烧结的特性使得在利用BN增强Si₃N₄陶瓷的介电性能、热稳定性和可加工性的同时导致其复合材料机械性能的急剧劣化,使得Si₃N₄/BN复相陶瓷的应用受到限制。本论文基于SPS烧结方法对致密化的促进作用和立方氮化硼(c-BN)陶瓷粉料的较好的分散特性及高温下向六方氮化硼(h-BN)的转变,对比研究了SPS工艺及c-BN的引入对Si₃N₄/BN复相陶瓷的烧结致密化过程、烧结体显微结构的影响,从而改善了Si₃N₄/BN复相陶瓷的力学性能和介电性能。主要研究工作如下:(1)研究了放电等离子烧结(SPS)过程中不同的烧结工艺(烧结温度、烧结压力和保温时间)对于Si₃N₄

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 氮化硅陶瓷的结构和性能
    1.3 氮化硼陶瓷的结构和性能
        1.3.1 h-BN陶瓷的结构和性能
        1.3.2 c-BN陶瓷的结构和性能
    1.4 Si₃N₄/BN复相陶瓷的制备方法
        1.4.1 反应烧结
        1.4.2 无压烧结
        1.4.3 热压烧结
        1.4.4 放电等离子烧结
    1.5 Si₃N₄/BN复相陶瓷的研究现状
    1.6 本文的研究目的、意义及内容
        1.6.1 研究的目的、意义
        1.6.2 研究的内容
第2章 实验方法
    2.1 实验原材料
    2.2 实验方案
        2.2.1 材料成分设计
        2.2.2 工艺流程
        2.2.3 材料制备
    2.3 实验设备
    2.4 结构表征和性能测试
        2.4.1 密度测定
        2.4.2 维氏硬度
        2.4.3 抗弯强度和断裂韧性
        2.4.4 杨氏模量
        2.4.5 物相分析
        2.4.6 显微组织结构分析
        2.4.7 介电性能
第3章 Si₃N₄/BN复相陶瓷的SPS烧结
    3.1 引言
    3.2 Si₃N₄/BN复相陶瓷的SPS烧结行为
    3.3 烧结工艺对于Si₃N₄/BN复相陶瓷结构和性能的影响
        3.3.1 烧结温度对于Si₃N₄/BN复相陶瓷结构和性能的影响
        3.3.2 烧结压力对于BN/Si₃N₄ 复相陶瓷结构和性能的影响
        3.3.3 保温时间对于Si₃N₄/BN复相陶瓷结构和性能的影响
    3.4 本章小结
第4章 Si₃N₄/h-BN复相陶瓷微观结构和性能的研究
    4.1 引言
    4.2 Si₃N₄/h-BN复相陶瓷组分对致密化行为的影响
    4.3 Si₃N₄/h-BN复相陶瓷组分对产物物相组成的影响
    4.4 Si₃N₄/h-BN复相陶瓷组分对显微结构的影响
    4.5 Si₃N₄/h-BN复相陶瓷的力学性能研究
    4.6 Si₃N₄/h-BN复相陶瓷的介电性能研究
    4.7 本章小结
第5章 BN相变对于Si₃N₄/BN复相陶瓷结构和性能的影响
    5.1 引言
    5.2 BN物相转变的热力学过程
    5.3 立方氮化硼和六方氮化硼的团聚性研究
    5.4 BN相变对于Si₃N₄/BN复相陶瓷烧结性能的影响
    5.5 BN原材料特性对于Si₃N₄/BN复相陶瓷物相组成的影响
    5.6 BN原材料特性对于Si₃N₄/BN复相陶瓷微观结构的影响
    5.7 BN原材料特性对于Si₃N₄/BN复相陶瓷力学性能的影响
    5.8 BN原材料特性对于Si₃N₄/BN复相陶瓷介电性能的影响。
    5.9 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录



本文编号：3735712