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新聞公告
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“材料人"新媒體亮點報道賈德昌教授等發表在J. Am. Ceram. Soc.上SiBCN材料成果
發布人:王亞明  發布時間:2018-01-11   瀏覽次數:401


        航空航天和航空工業領域一直在尋求高溫下仍具有強力學性能和高熱力學穩定的材料。結構陶瓷由于具有耐燒結,硬度高等優點成為該領域十分有前景的候選材料,但其加工成分復雜,成形性差限制了結構陶瓷的進一步應用。

        近日,哈爾濱工業大學特種陶瓷研究所博士生李達鑫,以及賈德昌教授、楊治華副研究員等人在J. Am. Ceram. Soc.發表一篇題為“Carbon-content-dependent phase composition, microstructural evolution, and mechanical properties of SiBCN monoliths”的文章,其中賈德昌教授、楊治華副研究員共同通訊作者。該團隊通過機械合金化后進行反應熱壓制備了三種具有相同的Si/B/N摩爾比的SiBCN單塊:貧碳,中等和高碳含量的整體材料,并就碳相組成,微觀結構演變和力學性能的影響進行了研究。研究結果表明,BN(C)區域內的結構演變包括無定形碳的石墨化和BN(C)的橫向生長,伴隨結構演變過程缺陷濃度增加。由于嵌入無序碳,使得缺陷形成于BN(0002)基面內,進而決定了BN(C)的形態演變。貧碳整體材料的微觀結構和高碳含量整體材料的過剩碳都使其力學性能和密度惡化。



     

        碳貧SiBCN大塊材料由大量的Si金屬,t-BN和少量的SiC組成,而中度碳含量和富碳整體材料則是以碳化硅和亂層氮化硼為主。Si3N4和B4C的原位形成在熱力學上是不可行的。燒結過程中SiC反應優先級高于BN(C),同時該研究成果表明隨機嵌入無序碳可以有效地提高BN(0002)基面的缺陷團聚,從而決定BN(C)相的形貌。通過機械合金化及反應熱壓后,SiBCN整體材料顯示出碳含量依賴性相組成且微觀結構伴有形態演變,過高或過低的碳含量都會使其機械性能惡化,該研究成果將對選擇具有優質機械性能的SiBCN整體材料提供理論參考。



文獻鏈接:Carbon-Content-Dependent Phase Composition, Microstructural Evolution, and Mechanical Properties of Sibcn Monoliths (J. Am. Ceram. Soc., 2017, DOI: 10.1111/jace.15342)


*摘自"材料人"新媒體,原文請見http://mp.weixin.qq.com/s/nAA1PD9YDOZrYGMsUqo4Ng


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