振荡压力对高性能氮化硅陶瓷烧结致密化的影响

• 作者: 韩耀 李海燕 谢志鹏 王华栋 董衡 孙志强 张冰清 张剑 吕毅
• 来源期刊: 硅酸盐学报
• 关键词: 氮化硅 致密化 振荡压力 烧结 晶粒尺寸 微观结构
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 673-680
• 页数: 8页
• 分类号: TQ174
• 语种: 中文
• DOI: 10.14062/j.issn.0454-5648.20200636

摘要

采用新型振荡压力烧结技术制备高性能氮化硅陶瓷,并对比热压烧结技术,研究了不同工艺下氮化硅陶瓷的致密度、物相、晶粒尺寸、微观形貌及力学性能变化规律,分析了振荡压力对氮化硅陶瓷的致密化作用.结果表明:振荡压力烧结工艺下氮化硅陶瓷实现了α相到β相的物相完全转变,相对密度达到了99.82％;对比热压烧结工艺,振荡压力作用下氮化硅陶瓷的晶粒尺寸明显增加,晶粒平均长径比由3.79增加到4.86,弯曲强度、硬度及断裂韧性分别提高到1333 MPa、16.2 GPa、12.1 MPa·m1/2,断裂表面能也明显提高.OPS试样晶粒表面观察到了明显的形变条纹和位错运动区域.振荡压力的引入提高了致密化速率和晶粒的生长驱动力,且能够促进氮化硅在致密化过程中塑性形变的产生,有效加快了烧结致密化进程.