反应烧结法制备高强度多孔氮化硅陶瓷

摘要： 以硅粉(Si)为起始原料, 氧化钇(Y2O3)为烧结助剂, 利用干压成型工艺制备出不同气孔率的多孔硅坯体, 通过反应烧结得到高强度多孔氮化硅(Si3N4)陶瓷. 研究了Y2O3添加量在不同升温制度下对于氮化率的影响, 以及1500~1750℃后烧结对多孔材料强度的影响. 结果表明: 添加9%Y2O3的样品具有较高的氮化率, 主要是Y2O3与Si粉表面的SiO2在较低的温度下反应生成了Y5Si3O12N. 在不同的反应条件下可得到气孔率为30%~50%, 强度为160~50MPa的样品. 在1750、 0.5MPaN2气压下对样品进行后处理, α-Si3N4完全转变成柱状β-Si3N4, 晶型转变有利于强度提高,气孔率为46%的多孔Si3N4其强度可达140MPa.