利用高长径比β-Si3N4晶须模压制备氮化硅多孔陶瓷及性能研究

编号：NMJS08485

篇名：利用高长径比β-Si3N4晶须模压制备氮化硅多孔陶瓷及性能研究

作者：史卓涛 智强 白宇松 李凤 王波 杨建锋

关键词： β-Si3N4晶须 多孔氮化硅 有效搭接

机构： 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

摘要： 为改善多孔氮化硅的抗弯强度和耐高温性,通过常压烧结制备β-Si3N4晶须,将其压制成型后采用酚醛树脂浸渍碳化,再通过SiO蒸汽与残留碳反应实现碳热还原过程,制备α-Si3N4搭接的β-Si3N4晶须多孔陶瓷,并研究了β-Si3N4的晶须尺寸、成型压力和浸渍次数对多孔陶瓷性能的影响。结果表明:添加烧结助剂Y2O3与采用松装方式有利于提高β-Si3N4晶须长径比,其平均长径比为13.8,最高可达25.7。成型时增加压力可以提高材料的致密度和晶须的定向程度,增加晶须搭接点的数量,降低气孔率,从而有利于改善材料的强度。增加浸渍次数提高碳热还原后α-Si3N4的含量,1~3次浸渗提高了氮化硅晶须的搭接程度,因而强度大幅度增加,超过三次浸渍后晶须之间实现了有效搭接。因此,材料强度由于气孔率的降低而小幅增加,120 MPa成型的样品五次浸渍后其气孔率和抗弯强度分别为41.0%和213.4 MPa。