МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ AIN-BN (ОБЗОР)
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2013-4-65-73
Аннотация
Рассмотрены основные методы получения на основе соединений AIN и BN композиционного керамического материала, удачно сочетающего свойства компонентов: высокая теплопроводность и хорошие механические свойства нитрида алюминия дополняются высокими диэлектрическими характеристиками и легкой обрабатываемостью нитрида бора. Приведены методы получения керамики из смеси порошков — обычное спекание, горячее прессование, реакционное спекание, спекание в искровом разряде (SPS), а также методы, позволяющие получать материал с более гомогенной структурой, с использованием органических и неорганических прекурсоров.
Об авторах
Р. Ю. КуфтыревРоссия
А. В. Беляков
Россия
Доктор технических наук
И. Г. Кузнецова
Россия
Кандидат технических наук
Список литературы
1. Самсонов, В. Получение и методы анализа нитридов / Г. В. Самсонов, О. П. Кулик, В. С. Полищук. — Киев : Наукова думка, 1978. — 320 с.
2. Техническая информация о продукте под торговой маркой Shapal компании Tokuyama Corporation с сайта производителя : буклет. URL : http://www.tokuyama.co.jp/eng/products/specialty/shapal/pdf/catalog/Shapal_e.pdf (дата обращения : 12.11.2012).
3. Техническая информация о продукте под торговой маркой BNP-2 с сайта компании «Ceramic Substrates and Components Ltd». URL : http://www.ceramic-substra-tes.co.uk/machinable_ceramics/bnp2.html (дата обращения : 12.11.2012).
4. Характеристики материалов, производимых компанией «Aremco Products» Inc. : технический бюллетень. URL: http://www.aremco.com/wp-content/uploads/2010/11/A01_12.pdf (дата обращения : 12.11.2012).
5. Приходъко, Л. И. Высокотемпературные электроизоляционные материалы на основе тугоплавких бескислородных соединений : автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Киев : КПИ, 1968. — 23 с.
6. Самсонов, В. Неметаллические нитриды / Г. В. Самсонов. — М. : Металлургия, 1969. — 286 с.
7. Косолапова, Т. Я. Неметаллические тугоплавкие соединения / Т. Я. Косолапова, Т. В. Андреева, Т. С. Барт-ницкая [и др.]. — М. : Металлургия, 1985. — 224 с.
8. Беляков, А. В. Керамика из нитрида алюминия с добавкой нитрида бора / А. В. Беляков, И. Г. Кузнецова, Н. А. Попова [и др.] // Керамика и огнеупоры: перспективные решения и нанотехнологии : сб. докл. Между-нар. конф. с элементами науч. школы для молодежи, БГТУ им. В. Г. Шухова. Белгород, 9-12 ноября 2010 г. — Белгород, 2010. — С. 308-309.
9. Cho, W. S. Microstructure and mechanical properties of AlN-hBN based machinable ceramics prepared by pressureless sintering / W. S. Cho, Z. H. Piao, K.J. Lee [et al.] // J. Europ. Ceram. Soc. — 2007. — Vol. 27. — P. 1425-1430.
10. Koval'chenko, M. S. Effects of initial powder vibro-grinding on the properties of AlN-BN ceramic composites / M. S. Koval'chenko, T. V. Dubovik, A. A. Rogozinskaya [et al.] // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. — 2004. — Vol. 43, № 9/10. — P. 443-446.
11. Pat. 4642298 US. Composite nitride sintered body / Nobuyuki Kuramoto, Kazuya Takada, Yoshihiko Numata ; issuе February 10, 1987.
12. Grigor'ev, O. N. Composites based on aluminum and boron nitrides formed during hot pressing / O. N. Grigor'ev, N. D. Bega, T. V. Dubovik [et al.] // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. — 2009. — Vol. 48, № 5/6. — P. 346-352.
13. Mazdiyasni, K. S. Phase characterization and properties of AlN-BN composites / K. S. Mazdiyasni, R. Ruh, E. E. Hermes //Amer. Ceram. Soc. Bull. — 1985. — Vol. 64, № 8. — Р. 1149-1154.
14. Haiyang, Zhao. Thermal conductivity and dielectric property of hot-pressing sintered AlN-BN ceramic composites / Zhao Haiyang, Wang Weimin, Fu Zhengyi [et al.] // Ceramics International. — 2009. — Vol. 35. — P. 105-109.
15. Pat. 4666873 US. Aluminum nitride-boron nitride composite article and method of making same / Morris J. R., Tanzilli R. A.; issue May 19, 1987.
16. Zhang, Guo-Jun. Nonoxide-boron nitride composites: in situ synthesis, microstructure and properties / Guo-Jun Zhang, Jian-Feng Yang, Motohide Ando [et al.] // J. Europ. Ceram. Soc. —2002. —Vol. 22. —P. 2551-2554.
17. Khor, K. A. Thermal conductivity and dielectric constant of spark plasma sintered aluminum nitride / K. A. Khor, K. H. Cheng, L. G. Yu [et al.] // Materials Science and Engineering A347. — 2003. — P. 300-305.
18. Meijuan, Li. Effects of microstructure modification on properties of AlN / BN composites / Li Meijuan, Zhang Lianmeng, Shen Qiang [et al.] // J. Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. — 2008. — Vol. 23, № 1. — P. 121-124.
19. Zhao, H. Spark plasma sintered AlN-BN composites and it's thermal conductivity/ H. Zhao, W. Wang, H. Wang [et al.] //J. Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. — 2008. — Vol. 23, № 6. — Р. 866-869.
20. Li, Yong-Li. Fabrication and thermal conductivity of AlN / BN ceramics by spark plasma sintering / Yong-Li Li, Jian Zhang, Jiu-Xing Zhang // Ceramics International. — 2009. — Vol. 35. — P. 2219-2224.
21. Jingwen, Xu. Mechanical properties and machi-nability of AlN-hBN ceramics prepared by spark plasma sintering / Xu Jingwen, Ki-Ju Lee, Si-Young Beck [et al.] //J. Ceram. Soc. of Jap. — 2009. — Vol.117, №9. -P. 1028-1031
22. Jihong, Cheng. Boron nitride-aluminum nitride ceramic composites fabricated by transient plastic phase processing / ChengJihong, Zhaoqiang Zeng, Chongjun Wu //J. Amer. Ceram. Soc. — 2001.— Vol. 84, №4. —P. 887-889.
23. Jia, Tiekun. AlN matrix composites fabricated by the spark plasma sintering — reactive synthesis method / Tiekun Jia, Weimin Wang, Zhengyi Fu [et al.] //J. Ceramic Processing Research. — 2009.— Vol. 10, №6. —P. 794-797.
24. Danan, Dou. Reactions of aluminum hydride derivatives with ammonia-borane: a new approach toward AlN/BN materials / Dou Danan, Douglas R. Ketchum, Ewan J. M. Hamilton [et al.] // Chemistry of Materials. — 1996. — Vol. 8. — P. 2839-2842.
25. Pat 4764489 US. Preparation of mixed boron and aluminum nitrides / Bolt John D. Issue August 16, 1988.
26. Kusunose, T. Fabrication of boron nitride dispersed nanocomposites by chemical processing and their mechanical properties / T. Kusunose // J. Ceram. Soc. Jap. — 2006. — Vol. 114, №2.— P. 167-173.
27. Kusunose, T. Contact damage of machinable aluminum nitride / boron nitride nanocomposites / T. Kusunose, T. Sekino, Y. Ando // J. Ceram. Soc. Jap. — 2008. — Vol. 116, №6. — P. 762-766.
28. Hai-yun, Jin. Study of machinable AlN / BN ceramic composites / Jin Hai-yun, Wen Wang, Ji-qiang Gao [et al.] // Materials letters. — 2006. — Vol. 60. — P. 190-193.
29. Hai-yun, Jin. Corrosion behavior and creepage dis-charze character for machinable AlN/h-BN ceramics composites / Jin Hai-yun, Bo He, Nai-Kui Gao [et al.] // J. Ceramic Processing Research. — 2008. — Vol. 9, № 5. — P. 526-529.
30. Tongsan, D. Xiao. Synthesis of aluminum Nitride / Boron nitride composite materials / D. Xiao Tongsan, Kenneth E. Gonsalves, R. S. Peter [et al.] // J. Amer. Ceram. Soc. — 1993. — Vol. 76, № 4. — P. 987-992.
31. Космачёва, H. В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез композиций на основе нитридов кремния, алюминия и бора с применением азида натрия и галоидных солей : автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Самара, 2004. — 18 с.
32. Twait, D. J. Thermodynamic analysis of chemical vapor deposition of BN + AlN composite coatings / D.J. Twait, W.J. Lackey, Arlynn W. Smith [et al.] //J. Amer. Ceram. Soc. — 1990. — Vol. 73, № 6. — P. 1510-1518.
33. Hanigofsky, J. A. Composition and microstructure of chemically vapor-deposited boron nitride, aluminum nitride, and boron nitride + aluminum nitride composites / J. A. Hanigofsky, Karren L. More, W.J. Lackey [et al.] //J. Amer. Ceram. Soc. — 1991.— Vol. 74, № 2. — P. 301-305.
34. Lee, W. Y. Preparation of dispersed phase ceramic boron nitride and aluminum nitride composite coatings by chemical vapor deposition / W. Y. Lee, W. J. Lackey, Garth B. Freeman [et al.] // J. Amer. Ceram. Soc. — 1991. — Vol. 74, №9.— P. 2136-2140.
35. Lee, W. Y. Simultaneous chemical vapor deposition of boron nitride and aluminum nitride / W. Y. Lee, W. J. Lackey, P. K. Agrawal [et al.] //J. Amer. Ceram. Soc. — 1991. — Vol. 74, № 10. — P. 2649-2658.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Куфтырев Р.Ю., Беляков А.В., Кузнецова И.Г. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ AIN-BN (ОБЗОР). Новые огнеупоры. 2013;(4):65-73. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2013-4-65-73
For citation: Kuftyrev R.Y., Belyakov A.V., Kuznetsova I.G. THE METHODS FOR ALN–BN-BASED COMPOSITE CERAMIC MATERIALS FORMATION (THE REVIEW). NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2013;(4):65-73. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2013-4-65-73
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.