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1、第27卷第3期无机材料学报Vol.27No.32012年3月JournalofInorganicMaterialsMar.,2012文章编号:1000-324X(2012)03-0225-09DOI:10.3724/SP.J.1077.2011.00225硼化物陶瓷:烧结致密化、微结构调控与性能提升11,21,21,21张国军,邹冀,倪德伟,刘海涛,阚艳梅(1.中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海200050;2.中国科学院研究生院,北京100049)摘要:TiB2、ZrB2、HfB2、B4C及BN为代表的硼化物陶瓷具有优异的物理化学性能,在超高温、超硬以
2、及超疏水等极限条件下有广阔的应用前景,但材料的烧结致密化困难、断裂韧性低等问题制约了它们更为广泛的应用.本文针对无压烧结在材料制备过程中的优势,探讨了影响硼化物陶瓷无压烧结的主要因素,总结了以“除氧”机制为代表的硼化物陶瓷无压烧结技术;针对硼化物陶瓷韧性低的不足,介绍了以“板晶增韧”、“纳米相增强”为代表的硼化物陶瓷微结构调控手段和强韧化措施.最后,文章还对硼化物陶瓷的织构化设计、制备方法与性能提升进行了简要介绍.关键词:硼化物陶瓷;无压烧结;微结构调控;织构化;综述中图分类号:TB332文献标识码:ABorideCeramics:Densification,Microstructur
3、eTailoringandPropertiesImprovement11,21,21,21ZHANGGuo-Jun,ZOUJi,NIDe-Wei,LIUHai-Tao,KANYan-Mei(1.StateKeyLaboratoryofHighPerformanceCeramicsandSuperfineMicrostructures,ShanghaiInstituteofCeramics,Shanghai200050,China;2.GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:
4、Borides,includingTiB2,ZrB2,HfB2,B4CandBN,havegoodphysicalandchemicalproperties,whichhavebeenproposedforavarietyofapplicationsinextremeenvironments,suchasultra-hightemperature,super-hardandsuper-hydrophobic.However,theengineeringapplicationsoftheseboridesarestillrestrictedbytheirpoorsinterability
5、andunsatisfiedmaterialpropertiesincludinglowfracturetoughness.Inregardwiththeadvantagesofpressurelesssin-teringinpreparationofceramics,themainfactorsthataffectthepressurelesssinteringofboridesarediscussed.Thepressurelesssinteringtechnologyofboridesrepresentedbyoxygenremovingmechanismissummarized
6、.Inconsid-erationofthelowtoughnessofborides,themicrostructuretailoringmethodsrepresentedbyplatelettougheningandnanophasereinforcedareemphasized.Atlast,themethodsforpreparingtexturedborideceramicsarealsobrieflyin-troduced.Keywords:borides;pressurelessdensification;microstructuretailoring;texture;
7、review硼(B)可以与绝大多数金属M(除锌、镉、汞、具有熔点高、硬度高的特点;而M−B金属键的存在,镓、铟、铊、锗、锡、铅、铋外)形成填充型离子键使得大部分金属硼化物具有高的电导率、热导率等化合物,也可以与氮、碳和氧等非金属元素形成共金属材料的特性.在诸多硼化物陶瓷材料中,很多价键化合物.由于B−B键的强共价性,硼化物一般体系具有在超高温、超硬、超疏水等极限条件下应收稿日期:2011-04-24;收到修改稿日期:2011-06-14基金项目
