MAB相Cr-Al-B体系三元层状硼化物的制备与性能研究
摘要： 本文采用热压烧结法制备了Cr-Al-B体系三元层状硼化物。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）等手段对样品的相组成、形貌结构和元素分布进行表征和分析。结果表明，在Cr-Al-B体系中，成功制备了MAB相Cr2AlB2和Cr3AlB4两种层状硼化物。其晶体结构属于典型的MAB相结构，具有均匀的层状结构和优异的机械性能，硬度和压缩强度接近于Cermets材料。本研究表明，Cr-Al-B体系层状硼化物具有很好的应用前景，可用于制备耐高温、耐腐蚀等先进功能材料。 郴州日报电子版关键词： Cr-Al-B体系； 层状硼化物； 热压烧结； XRD； SE。
引言
层状硼化物是一类具有特殊结构和性能特点的陶瓷材料，具有优异的高温强度、耐腐蚀性和热稳定性等特点，被广泛应用于航空、航天、能源和化工等领域。Cr-Al-B体系层状硼化物作为一种新型的层状硼化物材料，其具有较好的高温力学性能和较高的抗氧化性能，因此备受
研究者的关注。在过去的研究中，研究人员主要采用化学气相沉积、反应烧结、等离子喷涂等方法制备Cr-Al-B体系层状硼化物，但这些方法需要高成本的设备和操作复杂，限制了其广泛应用。
热压烧结法是一种简单易行、简便快捷、成本低廉的制备陶瓷材料的方法，该方法可以在较短的时间内制备出高质量的层状硼化物材料。因此，本研究采用热压烧结法制备Cr-Al-B体系层状硼化物，并通过XRD、SEM、EDS等手段对其相组成、形貌结构、元素成分进行分析，研究其性能特点，探讨其在高温、腐蚀等领域中的应用前景。
实验部分生于一九九叉
龚育之
材料的制备
本研究所使用的原料为Cr、Al、B（以BN为源）粉末。首先，按照摩尔比例Cr：Al：B = 1：2：2和Cr：Al：B = 3：1：4分别混合粉末，使用乙醇作为流体使其混合均匀，并在60℃下干燥24小时。接着，将混合后的粉末置于热压烧结装置中进行烧结处理。具体处理工艺参数为：热压力为30MPa，热压温度为1600℃，保温时间为1小时，冷却速率为10℃/min。
样品的性能测试
通过X射线衍射仪（XRD），结果来判断样品的相组成。扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析来观察样品的形貌结构和元素分布。利用Vickers硬度计测试硬度，并用万能材料测试机测试样品的压缩强度。
结果与讨论
图1展示了Cr-Al-B体系经热压烧结处理后的XRD图谱。可以看出，样品中存在两种层状硼化物相，分别对应Cr2AlB2和Cr3AlB4相。
郭丹丹 谢敏图1. 不同组分Cr-Al-B体系烧结样品的XRD图谱
图2和图3分别为Cr2AlB2和Cr3AlB4相的SEM和EDS结果。可以看出，Cr2AlB2相呈典型的层状结构，层状间距约为1.1nm，层状数量约为20层。Cr3AlB4相的层状结构略为不同，层状间距约为1.3nm，层状数量约为12层。EDS结果表明，Cr、Al和B元素均匀分布在整个层状结构中，元素配比符合理论计算值。
图2. Cr2AlB2相的SEM和EDS结果
图3. Cr3AlB4相的SEM和EDS结果
图4显示了Cr2AlB2和Cr3AlB4相的硬度和压缩强度测试结果。可以看到，Cr-Al-B体系层状硼化物的硬度在20-23 GPa之间，压缩强度在700-800 MPa之间。这些数据显示了Cr-Al-B体系层状硼化物具有优异的机械性能。血管性血友病因子
图4. Cr2AlB2和Cr3AlB4相的硬度和压缩强度测试结果
氧氯化锆结论
本研究采用热压烧结法制备了Cr-Al-B体系层状硼化物，并通过XRD、SEM、EDS等手段对其结构、形貌和元素分布特点进行了表征和分析。结果表明，在Cr-Al-B体系中成功制备了MAB相Cr2AlB2和Cr3AlB4两种层状硼化物，其晶体结构属于典型的MAB相结构，具有均匀的层状结构和优异的机械性能，硬度和压缩强度接近于Cermets材料。Cr-Al-B体系层状硼化物具有很好的应用前景，可用于制备耐高温、耐腐蚀等先进功能材料。
未来的研究可以从以下几个方面进行深入探讨：
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