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《h-bn基復(fù)相陶瓷制備及其性能的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文以水處理過后的h.BN為原料,加入一定數(shù)量的A1N,以Y203作為燒結(jié)助劑,通過熱壓燒結(jié)制備了h—BN基復(fù)相陶瓷。研究了A1N的添加量對(duì)h-BN基復(fù)相陶瓷的燒結(jié)性能、相組成、顯微結(jié)構(gòu)、抗彎強(qiáng)度、放氣性及熱導(dǎo)率的影響。,在h.BN中添加~定量的Y203,材料的燒結(jié)性能有了大幅度提高。/Y203的加入量‘為10wt%時(shí),h-BN陶瓷在N2保護(hù)氣氛下于1900℃、壓力為30MPa保溫2h基本燒結(jié)致密。當(dāng)AlN添加到h.BN中時(shí),促進(jìn)了片狀h.BN顆粒的定向排列,使材料的致密度、抗彎強(qiáng)度和熱導(dǎo)率都有
2、不同程度的提高。當(dāng)h-BN:AIN=3:2(重量比)時(shí),試樣的抗彎、強(qiáng)度和熱導(dǎo)率分別為149.07MPa和3l30W/m·K。廣。用XRD、SEM等方法研究了h-BN基復(fù)相陶瓷的晶界相和顯微結(jié)構(gòu)對(duì)燒結(jié)性和熱導(dǎo)率的影響。{結(jié)果顯示:片狀h.BN顆粒的交叉堆砌形成的卡片房式結(jié)構(gòu)是妨礙致密度和熱導(dǎo)率提高的主要原因。在燒結(jié)過程中液相的出現(xiàn)有利于片狀h-BN顆粒的定向排列,消除卡片房式結(jié)構(gòu)。另外,熱壓過程中施加的壓力也可以破壞這種結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)致密1度和熱導(dǎo)率的提高。jc’通過熱處理工藝解決了熱壓h-BN基復(fù)相陶瓷在高溫高真空下的放
3、氣性,并且熱處理后材料的其它性能幾乎沒有改變,從而為熱壓h-BN基復(fù)相陶瓷用作行波管夾持桿材料奠定了基礎(chǔ)。f其中50wt%h.BN+50wt%AIN的試樣漏氣速率僅為o.14×10“Pa]cm3·min。jc,探討了h-BN基復(fù)相陶瓷在頻率為8~10GHz時(shí)室溫下的極化機(jī)理主要為彈性位移極化,另外還有一部分松弛極化。介紹了介電常數(shù)e的理論計(jì)算模型,分析了介電常數(shù)e理論值同實(shí)測值產(chǎn)生誤差的原因。關(guān)鍵詞:h-BN基復(fù)相陶瓷熱導(dǎo)率顯微結(jié)構(gòu)熱處理放氣性介電常數(shù)£摘要ABSTRACTWithwashedh-BNaSrawmateri
4、al,addeddifferentcontentsofA1N,theY203一dopedh-BNbasedceramiccompositeswerepreparedbyhotpressing.TheinfluenceofA1Ncontentsonsinteringbehavior,thephasecomposition,microstructure,bendingstrength,hermeticityandthermalconductivityofh—BNbasedceramiccompositeswasstudied.
5、AfteraddingsomeamountsofY203toh-BN,thesinteringofmaterialincreasedsubstantially.WhenthecontentofY203reached10wt%,h-BNceramicswasbasicallydensifiedat1900‘Cfor2hunderthepressureof30MPainnitrogenatmosphere.WhenA1Nwasaddedtoh-BN,itpromotedtheorientationofflake—shapedh
6、-BNparticlesandincreasedthedensiflcation,bendingstrengthandthermalconductivityofmaterialtosomeextent.Whentheweightrateofh-BN:AINwas3:2,thebendingstrengthandthermalconductivityofsamplewere149.07MPaand3130W/m‘K,respectively.Theinfluenceofgrainboundaryphaseandmicrost
7、ructureonthesinteringandthermalconductivityofh-BNbasedceramiccompositeswasinvestigatedbyXRD,SEM.Theresultsshowedthattheflake-house·-shapedstructureformedbythemutualpileofflake-shapedh-BNparticleswasthemaincausetoaffectthedensificationandthermalconductivity.Theappe
8、aranceofliquidphaseintheprocessofhotpressingcontributedtotheorientationofflake—shapedh-BNparticlesandeliminatedtheflake·house—shapedstructure.Ontheother