超高压成型与无压烧结制备细晶碳化硅陶瓷

摘要

借助两面顶超高压设备,通过冷等静压和超高压成型制备了相对致密度>60%的SiC陶瓷生体。在低压流动氮气保护下,无压烧结获得了晶粒尺寸在200nm左右的高致密的SiC陶瓷。利用扫描电镜、X射线衍射对烧结体的断面形貌和相组分进行分析。结果表明:超高压处理能够提高坯体及烧结体的致密度,并有助于抑制晶粒的长大。添加12%烧结助剂[Al2O3(平均粒度约为80nm)和Y2O3(平均粒度约为50nm)],经4.5GPa,6min超高压成型的SiC样品,在1850℃或1900℃烧结0.5h后的相对密度分别达到95.3%和98.3%。这种样品的烧结致密化机制为Y3Al5O12液相烧结。