【纳朴产品应用】反应性烧结在TiB₂-hBN复合材料制备中的显著优势

一、研究背景与论文信息

近期发表于国际权威期刊《Ceramics International》（2023年，第49卷，第23091–23098页）的研究论文《Comparison of TiB₂-hBN composites prepared by reactive and conventional spark plasma sintering》，系统对比了反应性火花等离子烧结（RSPS）与传统火花等离子烧结（CSPS）制备TiB₂–hBN复合材料的性能差异。该研究由江西纳朴工业有限公司柔性引进吉安市百人计划人员、安徽工业大学冶金工程与资源循环利用安徽省重点实验室、材料科学与工程学院等单位的科研团队共同完成。

值得关注的是，本研究中使用的TiN粉末（纯度＞99%，d₅₀ = 3.0 μm）、非晶硼粉（纯度95.8%，d₅₀ = 0.9 μm）、TiB₂粉末（纯度＞99%，d₅₀ = 3.5 μm）和hBN粉末（纯度＞99%，d₅₀ = 2.0 μm），均由纳朴材料（Nutpool Materials）及其合作单位提供。这表明纳朴材料的高纯陶瓷粉末在先进复合材料研究中已获实际应用，并支持了高性能陶瓷体系的开发。

二、研究思路与核心结论

研究团队采用两种工艺制备TiB₂-hBN复合材料：

·反应性烧结（RSPS）：以TiN和B为原料，通过原位反应生成TiB₂和hBN；

·传统烧结（CSPS）：直接使用商用TiB₂和h - BN粉末混合烧结。

主要研究结论如下：

1.烧结温度显著降低：RSPS在1600°C即可使材料相对密度达97.3%，而CSPS在同等温度下仅为89.3%，需2000°C才能达到相近密度。

2.微观结构更优：RSPS制备的材料晶粒更细、两相分布更均匀，抑制了h - BN易形成的“卡片层叠结构”，提升了材料致密性。

3.力学性能显著提升：RSPS样品在1600°C下抗弯强度达205.3 MPa，维氏硬度2.50 GPa，优于所有CSPS样品。

4.导电性能可控：TiB₂作为导电相，赋予复合材料良好导电性，电阻率随烧结温度升高而降低，可满足导电结构件需求。

该研究证明，原位反应烧结技术在制备高性能TiB₂-hBN材料方面具有明显优势，适用于蒸发舟、高温结构件、导电陶瓷等领域。

三、纳朴材料公司及产品介绍

纳朴材料（Nutpool Materials）是一家专注于高性能非氧化物陶瓷粉末研发、生产与销售的高科技企业。公司产品涵盖：

·六方氮化硼（hBN）：高导热、高绝缘、耐高温、易加工，适用于导热填料、脱模剂、高温润滑等；

·碳化硼（B₄C）：超硬、耐磨、中子吸收能力强，用于防弹陶瓷、核防护、耐磨涂层等；

·碳化硅（SiC）：高导热、高硬度、耐腐蚀，适用于半导体热场、先进陶瓷、复合材料等；

·二硼化钛（TiB₂）：高导电、高硬度、耐腐蚀，用于蒸发舟、陶瓷电极、结构增强相等。

公司拥有完整的粉末制备、表征与应用支持体系，可为客户提供定制化材料解决方案，支持从科研到产业化的全链条合作。

四、应用展望与合作联系

本研究展示了纳朴材料提供的陶瓷粉末在高性能复合材料中的成功应用。未来，这些材料体系有望进一步拓展至：

·真空镀铝蒸发舟

·高温结构陶瓷件

·电子封装与热管理材料

·特种涂层与防护材料

如您对h - BN、TiB₂、B₄C、SiC等陶瓷粉末有采购、技术合作或应用开发需求，欢迎与我们联系。

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