无包封燃烧合成气相热等静压AlN-TiB2陶瓷研究

本文采用燃烧合成工艺，在100MPa氮气的气相热等静压作用下，制备了致密的AlN-TiB2系陶瓷，相对密度达95％，抗弯强度达350 MPa。研究表明，Al-N2-TiB2体系燃烧过程中，当反应温度升至660℃时Al熔化，1 000℃时Al开始剧烈挥发，与N2迅速反应形成AlN。在反应区高温下熔融Al在TiB2表面发生浸流现象，使Al的反应层厚度减小，反应面积增大，反应速度提高。同时Al的漫流使燃烧反应区发生液相烧结，从而使反应区孔隙率显著下降，当开气孔闭合时在气相压力作用下形成致密产物。随着TiB2含量增加，液相烧结作用增强，产物致密度提高。Al-N2-TiB2体系燃烧合成的致密化主要发生在燃烧波蔓延方向，具有明显的方向性。