結(jié)合相對SiC復相陶瓷性能的影響.pdf

1、本文以SiC顆粒、Si粉、Si3N4為原料，α-Al2O3、Y2O3和MgO為燒結(jié)助劑，在0.25-0.30 MPa氮氣氣氛下采用反應燒結(jié)工藝制備出β-Si3N4結(jié)合SiC復相陶瓷和Sialon結(jié)合SiC復相陶瓷。利用XRD(X射線衍射分析)和SEM(電子顯微鏡掃描)等對材料的相組成、微觀結(jié)構(gòu)進行了分析；針對結(jié)合相對材料性能的影響，研究了不同結(jié)合相含量、燒結(jié)溫度、SiC顆粒特性(粒徑以及加入比例)對材料微觀結(jié)構(gòu)、相組成、體積密度及室溫抗

2、彎強度強度的影響；研究了β-Si3N4結(jié)合SiC復相陶瓷導熱系數(shù)的影響因素。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 (1)在較低溫度下制備了力學性能優(yōu)良的低導熱β-Si3N4結(jié)合SiC復相陶瓷材料。材料的導熱系數(shù)均隨著結(jié)合相的增加而呈現(xiàn)出遞減的趨勢，且均低于5W/(mK)；隨著結(jié)合相增加，在燒結(jié)過程中出現(xiàn)的液相量增加，β-Si3N4晶粒由層片狀長大成為顆粒狀，試樣體積密度和抗彎強度都有不同程度的提升，結(jié)合相含量為50wt％的樣品經(jīng)148

3、0℃燒結(jié)后體積密度和抗彎強度最高分別達到2.3103g/cm3和177 MPa。
　　 (2)以SiC、Si、Al2O3、SiO2為原料，添加MgO和Y2O3為燒結(jié)助劑，原位合成了Sialon結(jié)合SiC復相陶瓷，結(jié)合相按公式Si2-xAlxO1+xN2-x設(shè)計，x=0.25。提高結(jié)合相含量對O’-Sialon的合成有一定的促進作用，當結(jié)合相含量為60wt％時，獲得了較為純凈的O’-Sialon相；復相陶瓷的典型微觀結(jié)構(gòu)為：SiC

4、顆粒構(gòu)成復相陶瓷骨架，O’-Sialon填充于SiC顆粒堆積孔隙中，且晶粒呈現(xiàn)多樣化：包括短粗的柱狀晶粒、板狀晶粒以及部分顆粒狀晶粒；結(jié)合相為60wt％的試樣在1480℃燒結(jié)后體積密度和室溫抗彎強度分別達到了2.2333 g/cm3和220 MPa；探索了SiC加入量和粒徑大小對燒結(jié)體體積密度和抗彎強度的影響規(guī)律；SiC加入量增加，燒結(jié)后試樣體積密度降低，而材料的抗彎強度隨SiC含量增加劇烈下降。當加入SiC量為20wt％時，試樣體積密