h-bn基复相陶瓷制备及其性能的研究

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1、南京工业大学硕士学位论文摘要本文以水处理过后的h．BN为原料，加入一定数量的A1N，以Y203作为烧结助剂，通过热压烧结制备了h—BN基复相陶瓷。研究了A1N的添加量对h-BN基复相陶瓷的烧结性能、相组成、显微结构、抗弯强度、放气性及热导率的影响。，在h．BN中添加～定量的Y203，材料的烧结性能有了大幅度提高。／Y203的加入量‘为10wt％时，h-BN陶瓷在N2保护气氛下于1900℃、压力为30MPa保温2h基本烧结致密。当AlN添加到h．BN中时，促进了片状h．BN颗粒的定向排列，使材料的致密度、抗弯强度和热导率都有

2、不同程度的提高。当h-BN：AIN=3：2(重量比)时，试样的抗弯、强度和热导率分别为149．07MPa和3l30W／m·K。广。用XRD、SEM等方法研究了h-BN基复相陶瓷的晶界相和显微结构对烧结性和热导率的影响。{结果显示：片状h．BN颗粒的交叉堆砌形成的卡片房式结构是妨碍致密度和热导率提高的主要原因。在烧结过程中液相的出现有利于片状h-BN颗粒的定向排列，消除卡片房式结构。另外，热压过程中施加的压力也可以破坏这种结构，从而促进致密1度和热导率的提高。jc’通过热处理工艺解决了热压h-BN基复相陶瓷在高温高真空下的放

3、气性，并且热处理后材料的其它性能几乎没有改变，从而为热压h-BN基复相陶瓷用作行波管夹持杆材料奠定了基础。f其中50wt％h．BN+50wt％AIN的试样漏气速率仅为o．14×10“Pa]cm3·min。jc，探讨了h-BN基复相陶瓷在频率为8～10GHz时室温下的极化机理主要为弹性位移极化，另外还有一部分松弛极化。介绍了介电常数e的理论计算模型，分析了介电常数e理论值同实测值产生误差的原因。关键词：h-BN基复相陶瓷热导率显微结构热处理放气性介电常数￡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