添加BaTiO3的热压烧结Si3N4陶瓷的力学和介电性能

摘要

本研究以A12O3和Nd2O3为烧结助剂,采用热压烧结法制备Si3N4陶瓷,系统研究了添加BaTiO3对Si3N4陶瓷力学和介电性能的影响.研究结果表明,随着BaTiO3含量的增加,相对密度、抗弯强度和维氏硬度都随之降低,而断裂韧性有所升高;即使添加5wt％～20wt％的BaTiO3,Si3N4陶瓷的抗弯强度依然可以保持在600 MPa以上.Si3N4陶瓷的介电常数可以提高到9.26～11.50,而介电损耗保持在10-3量级.在Si3N4陶瓷中未检测到BaTiO3结晶相,可以认为Si3N4陶瓷介电常数的提高主要来源于烧结过程中形成的TiN.这些结果有助于拓展Si3N4陶瓷的应用领域.