热压烧结制备BN-MgAlON复合材料及其力学性能研究

作者:刘然; 张欣媛; 王杏娟; 高福; 吕庆
来源:人工晶体学报, 2015, 44(08): 2290-2297.
DOI:10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2015.08.045

摘要

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16501750℃可制备出致密的BN-MgAlON复合材料。材料主要成分为MgAlON、Sialon、BN和Ca YAl3O7,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1750℃,恒温1 h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。

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