h-BN-Si3N4復合陶瓷的熱壓制備及連接.pdf

1、本論文主要就以下三個方面進行研究：通過添加不同種類燒結助劑以及改變燒結溫度研究h-BN/Si3N4復合陶瓷的制備工藝；研究不同h-BN引入量對h-BN/Si3N4復合陶瓷的微觀組織結構和性能的影響規(guī)律；對h-BN/Si3N4復合陶瓷的連接進行初步探索。
　　采用冷等靜壓-無壓燒結工藝，通過添加不同種類的燒結助劑以及采用不同燒結溫度，研究h-BN/Si3N4復合陶瓷微觀組織結構和性能。結果表明，燒結助劑對其微觀組織結構和復合材料的力

2、學以及介電性能的影響均很大。添加不同燒結助劑，復合材料致密度最高可達61.8％，而最低的只有54.9%；抗彎強度最高可達146.8Mpa，最低可低至74.7MPa；對應的介電常數(shù)最高為4.36，最低降為3.70；另外，通過研究燒結溫度對材料物相轉(zhuǎn)變和致密化程度的影響結果表明：h-BN/Si3N4復合陶瓷在1800℃燒結溫度下，α-Si3N4即可完全轉(zhuǎn)化為β-Si3N4，進而優(yōu)化出h-BN/Si3N4復合陶瓷制備工藝。
　　采用部分

3、熱壓燒結工藝，研究h-BN引入量對h-BN/Si3N4復合陶瓷結構和性能的影響。結果表明：通過部分熱壓燒結工藝，成功避免了無壓燒結制備圓片試樣時所產(chǎn)生的徑向收縮和平面翹曲現(xiàn)象，復合陶瓷材料隨著h-BN引入量的增加，孔隙率逐漸從39.9%增加到58.8%；復合材料的力學性能呈現(xiàn)出急劇降低的趨勢，抗彎強度從159.2MPa降低到19.5 MPa；而介電性能卻得到了一定改善，介電常數(shù)從4.45降低到了2.85。材料在犧牲力學性能的基礎上實現(xiàn)了

4、介電性能的改善；同時h-BN的引入也改善了材料的抗熱震性。
　　對四種中間層材料的接頭界面的微觀組織結構觀察可以看出：代號為SNS和SNS(B)中間層是疏松多孔結構，中間層生成了Si2N2O相，母材和中間層由于熱失配產(chǎn)生了微裂紋；代號為MAS的中間層為一層致密的MAS相，母材和中間層結合良好，沒有發(fā)現(xiàn)微裂紋。四種中間層對應的接頭強度差異很大，最大的剪切強度達到了37.4MPa，而最低的只有9.4MPa；接頭強度在引入h-BN后急劇