刘然
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张欣媛
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王杏娟
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高福
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吕庆
人工晶体学报
以BN-MgAlON复合粉体为原料,Y2O3为烧结助剂,在N2气氛下热压烧结制备了BN-MgAlON复合材料,用X射线衍射和扫描电镜对材料的物相组成和显微结构进行了表征,研究了烧结温度对材料的物相组成、烧结性能和力学性能的影响.结果表明,在1650～1750℃可制备出致密的BN-MgAlON复合材料.材料主要成分为MgAlON、Sialon、BN和CaYAl3O7,随烧结温度的提高,MgAlON的衍射峰逐渐增强.1750℃下所得材料结构均匀致密,材料中Al、Mg、O、N分布比较均匀.材料的抗弯强度、断裂韧性和显微硬度均随着烧结温度的升高而提高.1750℃下的材料性能最好,其体积密度为2.79 g·cm-3,显气孔率为0.3％,抗弯强度为283 MPa,断裂韧性为3.85 MPa·m1/2,硬度为15.33 GPa.并且1750cc,恒温1h条件下烧结的得到的BN-MgAlON复合材料的抗冲刷性和耐磨性均远远优于耐磨钢B-hard-450.
关键词:
碳热还原氮化法
,
热压烧结
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BN-MgAlON复合材料
,
力学性能
刘然
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王杏娟
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高福
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李超
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孙艳芹
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吕庆
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.12.011
在热力学分析的基础上以富硼渣和炭黑为主要原料合成了BN-MgAlON复合材料,并利用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、扫描电镜(SEM)和DSC-TG等测定了产物的相组成、显微结构和氧化性能.实验结果表明,在实验条件下,富硼渣中的B2O3生成BN、MgO、Al2O3反应生成MgAlON相.BN-MgAlON复合粉体的主要成分为MgAlON、Sialon、BN.以制备的复合粉体为原料,Y2O3为添加剂,烧结制备出了BN-MgAlON复合材料,主要物相为MgAlON、Sialon和BN,有少量Al5Y3O12和CaYAl3O7相生成.复合材料氧化温度988℃左右,继续升,高温度,试样开始增重,增重速率增大,随着温度的升高,温度高于1320℃时,最大增重率为5.54％.
关键词:
富硼渣
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碳热还原氮化法
,
BN-MgAlON复合材料
,
氧化机理
