基于第一抗热震因子的BN纳米管/Si₃N₄复合材料抗热震性能评价

来源期刊：复合材料学报2017年第7期

论文作者：王守仁 王高琦 杨学锋 王砚军 乔阳 杨丽颖

文章页码：1575 - 1581

关键词：氮化硼纳米管;氮化硅;陶瓷;复合材料;第一抗热震因子;

摘    要：利用Kingery抗热震断裂理论构建了BN纳米管（BNNTs）强韧化陶瓷复合材料的第一抗热震因子模型,通过真空热压烧结法制备了四组BNNTs含量分别为0.5wt%、1.0wt%、1.5wt%和2.0wt%的BNNTs/Si₃N₄复合材料,并采用水浴淬冷法和三点弯曲法测试了复合材料的抗热震性能（震后弯曲强度和临界热震断裂温差）。测试结果验证了在急剧加热和急剧冷却条件下第一抗热震因子模型的正确性。结果表明:添加BNNTs使BNNTs/Si₃N₄复合材料第一抗热震因子增大,抗热震性能提升。分布在晶界上的BNNTs起到裂纹钉扎、桥联和裂纹偏转作用,增加了裂纹扩展的阻力;纳米管孔隙的存在改变了裂纹扩展路径,提高了BNNTs/Si₃N₄的断裂韧度,从而有效提高了其抗热震断裂能力。