无压烧结法制备致密高韧性氮化硅陶瓷的研究

摘要

本文采用无压烧结的方法研究了添加剂和烧结工艺等多种因素对氮化硅材料致密性和力学参数的效应.实验方法上,以多因子拉丁方优选排列安排实验.统计分析结果表明,对5wt%MgO_2+10wt%ZrO_2+85wt%Si_3N_4的组成在1730℃～1780℃,2.5h 烧结条件下能使坯体致密度达99%以上,断裂韧性值 K_(IC)高达7.5MPa·M^(1/2).结合宏观力学性能与微观组织结构的分析,文中提出了影响 K_(IC)的不是平均孔洞率而是孔洞尺寸及孔洞在基体中的总体分布方式.同时讨论了烧结过程中增重和线收缩的关系.证实了该系统的烧结机理仍为液相烧结.