气压一步烧结和两步烧结对氮化硅陶瓷结构和性能的影响

YANG Zhou, LI Hongtao, ZHANG Chunyan, TIAN Zhongqing,CAO Liangliang, HUANG Fuxiang, MENG Fancheng

Journal of Ceramics（2023）

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摘要

以Yb2O3和Al2O3为烧结助剂,研究气压一步烧结和两步烧结工艺对Si3N4陶瓷结构件微观形貌、力学性能的影响.结果表明:一步烧结长时间保温可以减少样品内部孔隙,但是会导致β-Si3N4晶粒异常长大,恶化部分力学性能.采用两步烧结制备的Si3N4陶瓷相对密度达98.25%,内外结构均一,没有晶粒异常长大现象;其维氏硬度(HV)为1478、室温抗弯强度为 832 MPa、高温(900℃)抗弯强度为 646 MPa、断裂韧性为 7.3 MPa·m1/2,具有优良的综合力学性能.两步烧结是一种有效制备高致密、良好综合力学性能Si3N4陶瓷结构件的方法.

关键词

silicon nitride,gas pressure,two-step sintering,mechanic properties,microstructure

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