氮化硼復合材料的制備及相關性能研究.pdf

1、氮化硼(BN)具有密度低、熱導率高、化學惰性和抗氧化性強等優(yōu)點，與碳(C)具有結構相似性，它們之間的范德瓦爾茲力可以促進兩者的結合。氮化硼納米管(BNNTs)是一種強度、韌性和彈性都非常高的新材料，它的抗拉強度高達30GPa，楊氏模量可以達到900GPa。立方氮化硼(c-BN)是目前已知的硬度僅次于金剛石的材料，但其熱穩(wěn)定性比金剛石高，且對鐵族金屬具有化學惰性，適于加工硬度高且韌性強的材料，常被用作磨料和切削工具。本論文制備了上述三種形

2、態(tài)的BN復合材料并對其相關性能進行了研究，開展的主要工作如下:
　　 1.通過NaBH4和NH4Cl之間的反應，以CNTs為模板，在600℃制備了BN包覆的CNTs。測量了2-18GHz.頻率范圍內BN包覆CNTs材料的電磁參數，并據此利用傳輸線理論計算了不同厚度下的吸波性能。與未包覆的CNTs相比，BN包覆CNTs材料的相對復介電常數實部和虛部都更小，而由于BN包覆層能夠促進微波進入CNTs，使包覆后的CNTs吸波性能得到增強

3、。
　　 2.采用熱壓燒結的方法，在Ar保護氣氛中1450℃下保溫2h制備了BNNT/ZrO2復合材料。相比純ZrO2，加入1.0wt％BNNTs的BNNT/ZrO2復合材料彎曲強度從895.5MPa提高到1143.3MPa，斷裂韌性從7.94MPa·m1/2提高到13.13MPa·m1/2。BNNTs的加入不僅能夠強化晶界，而且促進了常溫相變過程。BNNTs的斷裂也可以消耗一部分能量，從而提高復合材料的力學性能。