纳米非晶Si2N20粉末的SPS烧结及烧结体性能研究

摘要

通过低温还原,以Si2OCl6为原料,以Na溶液为还原剂,在液氨溶液中成功合成了纳米非晶态Si2N2O粉末. 在不加任何烧结助剂的条件下,通过放电等离子体烧结,得到了致密的陶瓷块体. 制得的纳米非晶粉末颗粒尺寸约为20 nm,XRD 结果显示样品在1 100 ℃开始晶化. 进一步考察了不同烧结温度下陶瓷的抗氧化性和力学性能,致密块体在1 600 ℃ 下经过20 h氧化后,其增重仅有1.1 %,烧结块体的力学性能随着烧结温度的增加而迅速增加,当烧结温度高于1 500 ℃时,继续增加烧结温度力学性能的增加趋势变得平缓. 1 500 ℃烧结样品的维氏硬度、强度和断裂韧性分别达到了19.6 GPa,440 MPa和4.1 MPa·m1/2.