MoSi_(2)-Lu_(2)O_(3)-Re_(2)O_(3)复合稀土氧化物助剂对Si_(3)N_(4)陶瓷显微结构与力学性能的影响

摘要

通过阿基米德排水法、SEM、XRD、三点弯曲法、压痕法等手段,研究添加不同Re(Re=Sm,Er,Yb,Lu)阳离子半径的复合稀土氧化物助剂MoSi_(2)-Lu_(2)O_(3)-Re_(2)O_(3)制备氮化硅陶瓷的显微结构与力学性能。结果表明,氮化硅陶瓷的室温抗弯强度随添加的Re阳离子半径的增加表现出增大的趋势,最高达(952.1±59.1)MPa;氮化硅陶瓷致密度在98.6%—98.9%,维氏硬度均大于16 GPa,断裂韧性为(6.6±0.3)MPa·m^(1/2)-(7.1±0.2)MPa·m^(1/2);氮化硅陶瓷晶粒的长径比随添加的Re阳离子半径增加表现出增大的趋势,晶粒的径向尺寸随添加的Re阳离子半径的增加表现出减小的趋势。