基于多孔Si_3N_4陶瓷基底BN涂层制备与表征

摘要

在多孔氮化硅陶瓷(Si_3N_4)表面制备氮化硼(BN)涂层,可以提高天线罩的多方面性能,其研究具有重要的工程应用价值。以硼酸(H_3BO_3)及碳黑为原料,利用两种方法制备BN涂层,一种方法是在氮化硅基体表面涂覆H_3BO_3与炭黑,然后在氮气气氛下烧结制备BN涂层(简称一步法);另一种方法采用H_3BO_3分解在多孔Si_3N_4基体表面制备B_2O_3涂层,然后利用碳热还原反应将B2O3涂层转变为BN涂层(简称两步法),通过X射线衍射分析(XRD)观察了涂层的物相组成,扫描电镜(SEM)观察涂层的形貌及涂层与基体的结合情况。研究结果表明:两种方法制备的涂层由BN组成,无残余B_2O_3,其中一步法制备的涂层表面粗糙,存在大量裂纹和气孔,涂层厚度较厚,大约17μm;两步法制备的涂层结构致密,表面光滑,涂层厚度约为2μm,且与基体结合良好。