基于第一抗热震因子的BN纳米管/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>复合材料抗热震性能评价

王守仁; 王高琦; 杨学锋; 王砚军; 乔阳; 杨丽颖

doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20161019.001

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

济南大学机械工程学院, 济南 250022

基金项目: 国家自然科学基金（51372101；51405195）；泰山学者工程专项经费

详细信息

通讯作者:
王守仁,博士,教授,研究方向为金属基、陶瓷基复合材料E-mail:sherman0158@tom.com

中图分类号: TB332
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出版历程
- 收稿日期: 2016-07-30
- 修回日期: 2016-10-14
- 刊出日期: 2017-07-14

Evaluation of thermal shock resistance of BNNTs/Si₃N₄ composites based on first heat shock factor

School of Mechanical Engineering, University of Jinan, Jinan 250022, China

摘要

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。
- 氮化硼纳米管 /
- 氮化硅 /
- 陶瓷 /
- 复合材料 /
- 第一抗热震因子
Abstract: The first heat shock factor model of BNNTs reinforced ceramic composites was constructed based on Kingery thermal shock theory. The BNNTs/Si₃N₄ composites with mass fractions of 0.5wt%, 1.0wt%, 1.5wt% and 2.0wt% were prepared by hot pressed sintering process. The thermal shock resistance of the BNNTs/Si₃N₄ composites, including bending strength after thermal shock and critical fracture temperature difference, was tested by water bath quenching and three point bending method. The first heat shock factor model is verified by the thermal shock resistance test, which indicates that the thermal shock performance of BNNTs/Si₃N₄ is enhanced by the BNNTs. BNNTs which are distributed on the grain boundary make the crack pinned and deflected, increasing the crack propagation resistance. Moreover, the hole of the nanotube changes the crack propagation path, improving the fracture resistance and thermal shock resistance of the BNNTs/Si₃N₄ composites.
- BNNTs /
- Si₃N₄ /
- ceramic /
- composites /
- first heat shock factor

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期刊类型引用(8)

1.	徐康康，程蹈，刘点，陈玉霞，涂道伍，郭勇，吴自成. 无损检测技术在纤维增强聚合物复合材料机械损伤监测中的应用进展. 塑料工业. 2024(02): 8-15 . 百度学术
2.	孟凌霄，石文泽，卢超，黄良，凌建. 碳纤维增强树脂基复合材料气瓶电磁超声在线监测方法及失效机制. 复合材料学报. 2024(04): 1820-1829 . 本站查看
3.	熊政辉，陈俊超，肖树坤，荆砚，何喜，陈尧. 应用于斜楔块的子孔径虚拟源全聚焦成像. 应用声学. 2024(03): 625-634 . 百度学术
4.	曹欢庆，朱启民，赵培含，何梓科，郭师峰. 复杂型面结构超声成像检测研究进展. 仪器仪表学报. 2024(06): 42-53 . 百度学术
5.	李荣光，朱甜甜，孙伶，陈斯迅，周文彬，周正干. 管道碳纤维复合材料修复层阵列超声检测方法提高检测精度. 石油钻采工艺. 2024(06): 728-742 . 百度学术
6.	夏玉秀，张义凤，薛峰. 相控阵超声检测技术在航空领域应用研究进展. 无损探伤. 2023(04): 6-10+38 . 百度学术
7.	杨红娟，杨正岩，杨雷，单一男，林奎旭，武湛君. 碳纤维复合材料损伤的超声检测与成像方法研究进展. 复合材料学报. 2023(08): 4295-4317 . 本站查看
8.	陈学宽，龙盛蓉，宋奕霖，邹越豪，李志农. 基于二维等效声速的频域全聚焦超声成像研究. 仪器仪表学报. 2023(08): 130-140 . 百度学术