张玲洁 盛建松 郭兴忠 杨 辉,

（1.浙江大学材料科学与工程学系，杭州，310027；2.浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院，浙江杭州310029）

0 引言

SiC陶瓷材料具有耐腐蚀、耐高温、抗热震性好等优点，但由于其本身的结构决定了它具有脆性，且在特殊工况下应用时强度不够高，而限制了其推广应用。因此，多年来人们一直在寻找提高SiC陶瓷材料强度和韧性的方法。近年来，人们对颗粒弥散增韧SiC复合材料进行了研究，该方法工艺简单，价格便宜，易于大规模生产和被市场接受。已有研究表明，氮化硅（Si3N4）、氧化铝（Al2O3）、碳化钛（TiC）[1]、氮化铝（AlN）[2]、氮化钛（TiN）[3]等颗粒的含量对SiC复合陶瓷韧性和强度的影响非常显著，增加这些颗粒的质量分数和降低粒径可以提高增韧效果。但制备高致密度陶瓷的关键在于烧结过程中对晶粒生产的控制，特别是采用纳米颗粒增强陶瓷。传统的烧结方法容易出现晶粒异常长大现象，而近年来兴起的放电等离子烧结、微波烧结等方法高成本、烧结温度较低等极大地限制了纳米复合陶瓷的广泛应用，从而两步烧结法得到了较大的发展和应用。两步烧结法是将试样首先加热到一个较高的温度，使体系获得一个足以发生晶界扩散的热力学驱动力，然后快速降温至某一较低温度继续保温，即在抑制晶界迁移的同时，保持晶界扩散处于活跃状态，以实现抑制晶粒长大并完成烧结的目的；同时可以减少材料中低熔点物质的挥发，维持化学计量比[4,5]。

由于B-B键的强共价性，硼化物一般具有熔点高、硬度高的特点。……