Texture and anisotropy of hot-pressed h-BN matrix composite ceramics with in situ formed YAG

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Textured hexagonal boron nitride(h-BN)matrix composite ceramics were prepared by hot-pressing using different contents of 3Y2O3-5Al2O3(molar ratio of 3:5)as the sintering additive.During hot-pressing,the liquid Y3Al5O12(YAG)phase showing good wettability to h-BN grains was in situ formed through the reaction between Y2O3 and Al2O3,and a coherent relationship between h-BN and YAG was observed with[010]h-BN//[111]YAG and(002)h-BN//(321)YAG.In the YAG liquid phase environment formed during hot-pressing,plate-like h-BN grains were rotated under the uniaxial sintering pressure and preferentially oriented with their basal surfaces perpendicular to the sintering pressure direction,forming textured microstructures with the c-axis of h-BN grains oriented parallel to the sintering pressure direction,which give these composite ceramics anisotropy in their mechanical and thermal properties.The highest texture degree was found in the specimen with 30 wt%YAG,which also possesses the highest anisotropy degree in thermal conductivity.The aggregation of YAG phase was observed in the specimen with 40 wt%YAG,which resulted in the buckling of h-BN plates and significantly reduced the texture degree.
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