自增韧热压氮化硅陶瓷的研究

本文对自增韧热压Si3N4陶瓷材料进行了研究,着重研究了材料的自增韧机理,Y2O3与La2O3之间的配比和(Y2O3+La2O3)的重量含量对自增韧热压氮化硅陶瓷结构及性能的影响。对最优助剂含量和配比的热压氮化硅试样进行了氧化行为和抗热震性的研究。研究发现热压氮化硅陶瓷材料的自增韧机理为β-Si3N4柱状晶使裂纹发生桥接和偏转。当Y2O3La2O3=11且(Y2O3+La2O3)为20wt%时,1350℃时的抗弯强度达最大值(σf1350℃为715MPa),且(Y2O3+La2O3)为16wt%时,室温的断裂韧性达最大值(KICRT为7.8MPa·m1/2).1150℃热压氮化硅材料经200小时氧化处理,内部析出针状晶体。经1100℃→100℃多次热循环后,强度下降的主要原因是裂纹的产生和扩展。