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B4C改性酚醛树脂对Si3N4的高温粘接性能
  • ISSN号:2095-9389
  • 期刊名称:《工程科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB324[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]东南大学材料科学与工程系,南京210096, [2]南京工程学院材料工程系,南京210013
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50303004);江苏省自然科学基金资助项目(No.BK2004409);东南大学优秀青年教师教学、科研资助计划(No.4012001003)
中文摘要:

以酚醛树脂为基体,加入B4c作为改性填料制备出高温粘结剂,并对si3N4陶瓷进行粘接。在300~800℃温度范围内对Si3N4陶瓷粘接试样进行热处理,并测试了不同温度热处理后的室温剪切强度。结果表明,经过700~800℃热处理后,粘结剂表现出较为理想的粘接性能,剪切强度测试结果为Si3N4陶瓷基体破坏。利用扫描电镜研究了粘接试样的断面形貌及胶层结构特征。研究表明,在高温热处理过程中,B4C改性填料发生了复杂的物理、化学变化,通过B4C与树脂挥发分之间的改性反应,有效提高了酚醛树脂热解后的残炭值,进而改善了粘接胶层结构的高温稳定性;纤维状物质的形成与B2O3颗粒的细化,有助于提高粘接胶层的连接强度。

英文摘要:

High-temperature adhesive was prepared using phenol-formaldehyde resin (PF) as matrix and boron carbide (B4C) as modifier, silicon nitride (Si3N4) ceramics were bonded by the adhesive, and the bonded specimens were heat-treated within 300--800℃ subsequently. The adhesive properties of the high-temperature adhesive were tested. The results indicate that the adhesive has outstanding high-temperature bonding properties for Si3N4 at high temperature. The failure of bonded joints treated at 700 and 800 ℃ were due to the broken of Si3N4 matrix. The micro-morphologies at bonding interfaces were also investigated by SEM. It is shown that complex physical and chemical changes occurred during the heat-treatment process. By means of the modification reaction between B4C and the volatiles of PF resin, the value of carbon residue was prompted effectively; and the formation of fibers and the nanocrystallization of B2O3 benefit the achievement of satisfactory high-temperature bonding properties.

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期刊信息
  • 《工程科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:北京科技大学
  • 主编:张欣欣
  • 地址:北京市海淀区学院路30号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:xuebaozr@ustb.edu.cn
  • 电话:010-62332875
  • 国际标准刊号:ISSN:2095-9389
  • 国内统一刊号:ISSN:10-1297/TF
  • 邮发代号:82-303
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,全国高等学校自然科学学报系统优秀学报评比一等奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:392