Yb_2O_3-Al_2O_3烧结助剂对气压烧结氮化硅陶瓷性能的影响

摘要

以Yb_2O_3-Al_2O_3体系为烧结助剂,采用气压烧结法制备了氮化硅陶瓷。研究了烧结温度对气压烧结氮化硅陶瓷的致密度、失重率、物相、力学性能与显微结构的影响及材料的烧结机理。结果表明:随着烧结温度的升高,氮化硅的致密度、抗弯强度、断裂韧性和硬度均呈现先增加后降低的趋势,而失重率呈现一直升高的趋势;当烧结温度为1780℃、烧结气压为6 MPa时,所得氮化硅烧结体的体积密度(3.31 g·cm^(-3))、抗弯强度(967.2)、断裂韧性(8.9MPa·m^(1/2))和硬度(17.1 GPa)达最大值,晶粒以长柱状的β相为主;烧结温度高于或等于1700℃时,材料中的α相可完全转化为β相,β-Si_3N_4晶粒的平均长径比达12.31。