B4C-Si3N4陶瓷的原位反应与烧结研究开题报告

全文总字数：6294字

1. 研究目的与意义（文献综述）

b₄c是一种性能优良的特种材料。b₄c具有高熔点(2450℃)和热稳定性，可被用作耐火材料；它具有耐磨性，可作为研磨粉体和涂料；由于b₄c的高硬度、低密度（2.52g/cm³），它被视为抗弹性能最优的材料之一，可用作飞机装甲和特殊用途防护结构；在核工业领域，它常作为中子辐射吸收剂^[1-3]。

b₄c陶瓷虽然具有优异化学稳定性和力学性能，但是由于b₄c共价键含量很高（93.7%）、自扩散系数低等特点，使得碳化硼极难烧结、断裂韧性差^[4-5] 。若采用b₄c单相无助剂热压的烧结方法，可有效降低碳化硼的烧结温度，提高材料的致密度，但是其烧结温度仍然较高，一般大于 2100℃，而且过高的温度会造成晶粒粗化，引起显微结构的恶化而导致烧结制品的力学性能较差^[3]。因此，通过加入第二相或者烧结助剂，改善b₄c陶瓷的难烧结性、提高b₄c陶瓷的断裂韧性，成为近年来的研究热点。

张志晓等^[6]通过机械化学法辅助热压烧结工艺制备出b₄c-sic复相陶瓷，在1950℃、30mpa的热压条件下，获得了相对密度，维氏硬度，抗弯强度和断裂韧性可达到 98.6±0.29%，34.3±0.5gpa、 461±12mpa 和6.0±0.27mpam^1/2的b₄c-20wt.%sic复相陶瓷材料。在b₄c-sic陶瓷体系中，由于纳米级碳化硅镶嵌在碳化硼晶粒内部形成晶间-晶内复合结构，这种结构改变了碳化硼陶瓷的断裂方式从而提高了b₄c基体的断裂韧性。

2. 研究的基本内容与方案

1.基本内容

①．查阅不少于15篇相关文献资料，其中近5年英文文献不少于3篇，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响；

②．完成不少于5000字的英文文献翻译；

3. 研究计划与安排

第1周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。

第2周：明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。

第3周：确定技术方案，并完成开题报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] domnich v , reynaud s , haber r a , et al.boron carbide: structure, properties, and stability under stress[j]. journal ofthe american ceramic society, 2011, 94(11):3605-3628.

[2] francois thévenot. boron carbide—a comprehensive review[j]. journal of the europeanceramic society, 1990, 6(4):205-225.

[3] suri a k , subramanianc , sonber j k , et al. synthesis and consolidation of boron carbide: areview[j]. international materials reviews, 2010, 55(1):4-40.