温度对原位反应制备的 Si–B–O–N 陶瓷微观结构及力学性能的影响

为满足新型透波陶瓷工程应用需要，利用硼酸脱水得到的氧化硼与氮化硅在 1400～1800 ℃原位反应制备 Si–B–O–N 陶瓷。借助 X 射线衍射仪、X 射线光电子能谱仪、Fourier 变换红外光谱分析仪和扫描电子显微镜研究了热处理温度对 Si–B–O–N 陶瓷物相组成、结构及力学性能的影响。结果表明：氧化硼和氮化硅的原位反应在 1600 ℃以上完成，所得产物为氮化硼和掺杂硼、氮元素的石英玻璃，其体积分数分别为 30%和 70%；原位反应结束后，随温度提高，氮化硼生长速率逐渐加快，晶粒尺寸由纳米级逐渐长大为亚微米级，非晶相中硼、氮元素含量逐渐降低；受氮化硼纳米晶强化作用以及非晶相结构影响，在 1700 ℃获得的 Si–B–O–N 陶瓷力学性能较好。