LaF3-MgO助烧剂配比对Si3N4陶瓷烧结及性能的影响

摘要

采用放电等离子烧结(SPS)后高温热处理的方法，制备烧结助剂总量为8％(质量分数)，LaF3／MgO配比不同的Si3N4陶瓷，研究助烧剂配比对Si3N4陶瓷烧结及热导率、抗弯强度等性能的影响。结果发现，添加LaF3后SPS初期烧结速率明显减小，烧结温度区间变宽，当LaF3／MgO配比超过4：4后烧结密度急剧下降。烧结后陶瓷中形成La-Si-O化合物。热导率随LaF3／MgO比增加先升后降;而抗弯强度初期随LaF3／MgO比变化不大，但当比值超过1后，陶瓷中出现异常长大晶粒，抗弯强度下降。控制LaF3／MgO配比为3：5可以获得热导率为80 W／m·K，抗弯强度超过1000 MPa的高热导率高强度Si3N4陶瓷。