β-SiAlON-cBN陶瓷复合材料的制备与性能

材料与冶金学报, 2014, 13(4): 288-292.

β-SiAlON-cBN陶瓷复合材料的制备与性能

岳新艳 ^1, , 何超 ^2, , 石晓飞 ^3,

1.东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳,110819

2.东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳,110819

3.东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳,110819

基金项目: 辽宁省高校优秀人才支持计划(LJQ2013023) 国家科技部重大专项课题项目(2012ZX04003-061) 中央财政专项资金(N120510002,N13081003)

关键词： β-SiAlON , cBN , 放电等离子烧结 , 显微组织 , 性能

Preparation and properties of β-SiAlON-cBN ceramic composites

Keywords： β-SiAlON , cBN , SPS , microstructure , properties

采用放电等离子烧结(SPS)在1 500℃下制备不同立方氮化硼(cubic Boron Nitride,即cBN)含量的β-SiAlON-cBN陶瓷复合材料,研究cBN含量对陶瓷复合材料的物相组成、显微组织和性能的影响.XRD分析表明:在添加复合烧结助剂的条件下合成的β-SiAlON-cBN陶瓷复合材料,β-SiAlON的量随着cBN含量的增加而增加.FESEM观察结果表明:cBN颗粒较均匀地分布在β-SiAlON基体中,一些cBN颗粒表面出现可剥离的层片状物质六方氮化硼(hBN).随着cBN含量的增加,β-SiAlON-cBN陶瓷复合材料的相对密度先下降后略有上升,硬度呈现降低趋势,断裂韧性则先升高后略有降低.β-SiAlON-10％cBN(质量分数)的相对密度和硬度分别为96.8％和13 GPa,β-SiAlON-30％cBN的断裂韧性可达到Km=3.2 MPa·m1/2.

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