烧结气压对氮化硅陶瓷力学性能的影响

作     者：杨元清 周存龙 王强 郝瑞杰 彭沧 王宇琨 YANG Yuanqing;ZHOU Cunlong;WANG Qiang;HAO Ruijie;PENG Cang;WANG Yukun

作者机构：太原科技大学机械工程学院、山西省冶金设备设计理论与技术重点实验室山西太原030024 

基　　金：山西省重点研发计划(201903D421046) 山西省科技重大专项(20181102015) 2021年度太原市科技计划“揭榜挂帅”项目 

出 版 物：《陶瓷学报》 (Journal of Ceramics)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      码：532-538页

摘      要：在氮化硅陶瓷气压烧结制备过程中,除烧结加热制度外,氮气压力对其性能影响也很大,为了制备出性能更为优异的氮化硅陶瓷,本文采用气压烧结法在不同压力下制备氮化硅陶瓷材料,研究氮气压力对氮化硅陶瓷材料力学性能的影响。结果表明:当氮气压力达到4 MPa左右时,获得的氮化硅陶瓷材料综合性能最佳,α相几乎全部转变为β相,β-Si_(3)N_(4)晶粒长径比约为5.5,相对密度约为97.9%,抗弯强度约为(671.83±30.00)MPa、维氏硬度(HV)约为1670.25±50.00、断裂韧性约为(7.83±0.3.0)MPa·m1/2;通过分析氮化硅陶瓷材料腐蚀面和压痕裂纹的微观结构,发现适当的氮气压力能促使裂纹在扩展路径上更易发生偏转、分叉等增韧机制,消耗裂纹扩散能量,从而提高氮化硅陶瓷材料的断裂韧性,本研究对氮化硅陶瓷材料的增韧具有一定的指导意义。

主 题 词：氮化硅陶瓷 气压烧结 氮气压力 致密性 抗弯强度 维氏硬度 断裂韧性。 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.13957/j.cnki.tcxb.2024.03.012

馆 藏 号：203128290...