一种六方氮化硼-钇硅氧复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及陶瓷基复合材料领域，具体为一种六方氮化硼（h-BN）-钇硅氧（Y₂SiO₅）复合材料及其制备方法。该复合材料中六方氮化硼相的体积百分数为5～95%，钇硅氧相的体积百分数为5～95%。钇硅氧相由三氧化二钇（Y₂O₃）和二氧化硅（SiO₂）通过原位反应合成制备，具体制备方法：原料为氮化硼粉、三氧化二钇粉和二氧化硅粉，其中Y₂O₃：SiO₂的摩尔比为1:1。原料粉经物理机械方法混合2～24小时，装入石墨模具中冷压成型，施加的压强为10～20MPa，在通有保护气氛的热压炉内烧结，升温速率为5～20℃/分钟，烧结温度为1600～1900℃、烧结时间为1～5小时、烧结压强为10～40MPa。从而，采用本发明方法能够实现原位合成制备氮化硼-钇硅氧复合材料。

主权项

一种六方氮化硼‑钇硅氧复合材料，其特征在于：由六方氮化硼h‑BN相和钇硅氧Y₂SiO₅相组成，其中六方氮化硼相的体积百分数为70～95%，Y₂SiO₅均匀分布于BN基体；所述的六方氮化硼‑钇硅氧复合材料的制备方法，依据所要获得的氮化硼和钇硅氧的体积比例，采用氮化硼粉、三氧化二钇粉和二氧化硅粉为原料，原料粉经物理机械方法混合2～24小时，装入石墨模具中冷压成型，施加的压强为10～20 MPa，在通有保护气氛的热压炉内烧结，升温速率为5～20 ℃/分钟，烧结温度为1600～1900 ℃、烧结时间为1～5小时、烧结压强为10～40 MPa；所获得氮化硼‑钇硅氧复合材料的性能范围如下：室温杨氏模量70～120 GPa，维氏硬度0.5～4.0 GPa，室温抗弯强度90～150 MPa，室温压缩强度150～550 MPa，介电常数为5.5～12.6，介电损耗为0.038～1.539。