稀土掺杂氮化硅陶瓷的制备、力学性能和高温氧化性能

摘要

本文选用稀土氧化物(Lu2O3)作为单一添加剂,通过热压烧结法制备了氮化硅陶瓷.对样品进行了力学性能测量,并通过XRD和SEM进行相分析和表面形貌分析.高温氧化实验在1400℃下进行,在空气气氛下氧化100h,通过精密天平称重得到样品的氧化增重曲线,对氧化后样品进行力学性能实验和相分析,并观察表面形貌.实验结果表明,稀土氧化物(Lu2O3)作为烧结助剂能够有效改善氮化硅粉体的烧结活性,使得烧结致密化,主晶相为β氮化硅,具有良好的微观形貌和力学性能.从氧化增重曲线可以得出样品的高温氧化行为服从抛物线氧化规律,表明离子扩散是氧化过程的控速步骤.