ZrN-ZrB_2纳米复合材料的高压制备及性能表征

编号：NMJS01084

篇名：ZrN-ZrB_2纳米复合材料的高压制备及性能表征

作者：陆凤国; 邱利霞; 丁战辉; 郭星原; 吕洋; 赵旭东; 刘晓旸;

关键词：氮化锆; 硼化锆; 高温高压; 纳米复合材料;

机构： 吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室; 吉林大学物理学院; 吉林大学超硬材料国家重点实验室;

摘要： 以金属锆粉(Zr)和六方氮化硼粉(h-BN)为原料,结合高能球磨和高温高压合成技术,制备出了ZrN-ZrB2纳米复合材料。利用X射线衍射、透射电镜和拉曼光谱等测试手段,对材料的结构和合成规律进行了研究。结果表明,高能球磨过程中只合成出了ZrNx,没有出现ZrB2,从N、B原子与Zr进行固态反应的热力学和动力学方面分析了原因。利用Zr与BN粉球磨10 h后的混料,在压力为5 GPa、温度为1 300℃的条件下,制备出了具有高致密度的ZrN-ZrB2纳米复合材料。其维氏显微硬度(17 GPa)、热膨胀系数(7.57×10-6℃-1)和电阻率-温度系数(8.846×10-4℃-1)等材料参数的测量结果表明,ZrN-ZrB2复合材料是一种集优良的力学、热学和电学性能于一体的纳米复合材料。