自20世纪60年代以来，以美国为主的研究者开展了对硼化物、碳化物、氮化物三类典型的超高温陶瓷材料性能的全面研究，主要包括热学性能、力学性能、电学性能等基本数据。这些数据大多来自热压烧结试样，尽管由于烧结工艺和所使用的初始粉末原料等方面的因素，使所制得的试样性能并不是目前的最高水平，但这些数据对于了解这三类超高温陶瓷具有大有裨益。

1、力学性能

硼化物和碳化物超高温陶瓷的弹性模量、弯曲强度、泊松比和硬度见表12-2。其中包括:SiC作为添加剂的ZrB₂和HfB₂复合陶瓷。由表12-2 可见，这些陶瓷都具有很高的硬度,这是因为它们都具有很强的共价键。另外,同一材料其硬度值在一定 范围变化，这可能是因为制备工艺不同而导致材料晶粒尺寸和孔隙率不同所致。同样,ZrB₂和HfB₂具有高的弹性模量,不论是单相HfB₂和ZrB₂陶瓷，还是HfB₂/SiC、ZrB₂/SiC复合陶瓷的弹性模量都达到500 GPa。HfB₂、ZrB₂、HfB₂/SiC、ZrB₂/SIC复合陶瓷弹性模量随温度的变化，只有在800℃以上弹性模量有较明显下降。HfB₂ 、ZrB₂及其含SiC复合陶瓷的弯曲强度大约在400~500 MPa。通常，较小的晶粒尺寸的试样具有更高的强度,对于晶粒尺寸大约为3 μm的ZrB₂-30%(vol)SIC复合材料，其室温抗弯强度可以达到100温度下降比较平缓,表明添加SiC对ZrB₂陶瓷高温强度是有利的。

2、热学性能

硼化物、碳化物、氮化物的单相陶瓷，以及HfB₂ -20%(vol)SiC、ZrB₂ -20%(vol)SiC复合陶瓷在不同温度范围的热膨胀系数和热导率见表12-3。总的来说，这些材料的热膨胀系数随温度升高会相应增大。HfB,、HfB2 -20%(vol)SiC、SiC三种陶瓷热膨胀系数随温度变化曲线。很明显添加SiC后的HfB2 复合陶瓷的热膨胀系数随温度变化小于单相HfB₂陶瓷,表明SiC的添加有利于降低HfB，陶瓷的高温阶段的热膨胀系数。

此外，由表12-3还可发现，硼化物陶瓷如HfB₂、 HfB₂ -20% (vol)SiC、ZrBr20%(vol)SiC都具有较高的热导率，明显比碳化物和氮化物的热导率要高。HfB、HB-20%(vol) SiC、HfC.8、HfNo.g2热导率随温度的变化。尽管硼化物陶瓷(HfB₂、HfB-20%(vol) SiC)热导率随温度升高有一定程度 下降,但其热导率均远大于碳化物(HfC.s.)和氦化物(HfNon)。我们知道，高的热导率有助于减小部件内热梯度从而可减小材料内部的热应力，这对于航天飞行器前端部件是非常有利的。

3、电学性能

硼化物、碳化物超高温陶瓷的电阻率如表12-4所示。这两种材料具有如下特点:①硼化物陶瓷电阻率比碳化物陶瓷电阻率要低得多，如HfB₂、ZrB₂在高温下的电阻率分别为11X10-6 2. cm和12.1X10-6 n. cm,而HfC和ZrC在室温下的电阻率分别是109 X10-6 0- cm和63X10-6 n. cm;②HfB₂和ZrB₂ 中添加SiC后，电阻率有所下降,分别从11X10-6 n. cm下降到9.6X10-6 n. cm,从12.1X10-6 n. cm下降到10.2X 10-6n●cm;③随着温度升高电阻率显著增大，如ZrB,室温电阻率为12. 1X10-6 Q. cm,在1000C时增大到44X10-5 n. cm。

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