β-Si_3N_4晶种的制备和自增韧Si_3N_4陶瓷

摘要

分别以Yb2O3和MgO为添加剂,通过对原始a-Si3N4粉热处理的方法,分别在1 700℃和1 650℃的温度下,制备出了具有柱状形貌的b-Si3N4晶体颗粒。并将这2种b-Si3N4晶粒在未经酸或碱处理的情况下,作为晶种添加到原始a-Si3N4粉中,采用热压烧结工艺,以Yb2O3作为烧结添加剂,在1 800℃下制备了自增韧Si3N4陶瓷材料。研究结果表明,以Yb2O3和MgO为添加剂都可以在较低的温度下获得适合于作晶种的b-Si3N4晶体颗粒。2种晶种引入到Si3N4陶瓷中都可以有效地改善材料的断裂韧性,但晶种中的残留相对自增韧Si3N4陶瓷的高温强度产生了强烈的影响。XRD和 TEM分析结果表明,含Mg相的存在是导致Si3N4陶瓷高温强度的剧烈降低和促进晶间相析晶的主要原因。