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热压烧结高纯hBN陶瓷材料及其致密性研究
热压烧结高纯hBN陶瓷材料及其致密性研究
摘要：高纯度六方氮化硼（hBN）陶瓷材料因其优异的热导率、电绝缘性和化学稳定性而在众多应用领域备受关注。本研究以热压烧结工艺为基础，研究了高纯hBN陶瓷材料的制备过程和其致密性特性。通过调整不同的原料比例和烧结工艺参数，得到了具有高致密性和优异性能的高纯hBN陶瓷材料。
关键词：高纯度六方氮化硼；热压烧结；致密性；陶瓷材料
1.引言
高纯度六方氮化硼（hBN）陶瓷材料具有许多独特的物理和化学性质，如高热导率、优异的电绝缘性和化学稳定性，因此在许多领域中具有广泛的应用前景，如电子器件散热、高温导热介质等。然而，由于其高熔点和脆性，制备高纯度hBN陶瓷材料具有一定的挑战性。热压烧结工艺是制备高纯度hBN陶瓷材料的一种常用方法，通过调整制备工艺参数，可以获得致密度较高的陶瓷材料。
2.实验方法
2.1原料制备
以高纯度硼酸和氨磺酸为原料，通过溶剂法制备hBN粉体。首先将硼酸和氨磺酸溶解在适量的水中，然后将溶液加入搅拌器中进行充分搅拌。随后，将溶液过滤并将得到的沉淀在常温下干燥，最后对得到的粉体进行粉碎处理得到hBN粉体。
2.2热压烧结
将得到的hBN粉体与适量的添加剂进行混合，在高温下进行球磨处理。然后，将球磨后的混合粉体填充到烧结模具中，并进行预压。最后，使用高温和高压的热压烧结系统对样品进行烧结处理。
3.结果与讨论
通过不同的原料比例和烧结工艺参数的调整，得到了不同致密度的hBN陶瓷材料。通过扫描电子显微镜观察，发现制备的hBN陶瓷材料具有致密的微观结构。同时，通过气孔率测试和密度测试，发现hBN陶瓷材料的致密性与原料比例和烧结工艺参数密切相关。
进一步的实验结果还显示，高致密度的hBN陶瓷材料具有优异的物理性能。热导率测试发现，致密度较高的hBN陶瓷材料具有较高的热导率，可以有效地散热。同时，电绝缘性测试结果显示，高致密度的hBN陶瓷材料具有良好的电绝缘性，适用于电子器件的绝缘层。
4.结论
本研究通过热压烧结工艺制备了高纯度hBN陶瓷材料，并研究了其致密性和性能特点。实验结果表明，通过控制原料比例和烧结工艺参数可以获得具有高致密度和优异性能的hBN陶瓷材料。该研究对于高纯度hBN陶瓷材料的制备和应用具有重要意义。
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