振蕩壓力對高性能氮化硅陶瓷燒結致密化的影響

編號：FTJS08576

篇名：振蕩壓力對高性能氮化硅陶瓷燒結致密化的影響

作者：韓耀 李海燕 謝志鵬 王華棟 董衡 孫志強 張冰清 張劍 呂毅

關鍵詞： 氮化硅 致密化 振蕩壓力 燒結 晶粒尺寸 微觀結構

機構： 航天特種材料及工藝技術研究所 中國建材檢驗認證集團股份有限公司 清華大學

摘要： 采用新型振蕩壓力燒結技術制備高性能氮化硅陶瓷,并對比熱壓燒結技術,研究了不同工藝下氮化硅陶瓷的致密度、物相、晶粒尺寸、微觀形貌及力學性能變化規(guī)律,分析了振蕩壓力對氮化硅陶瓷的致密化作用.結果表明:振蕩壓力燒結工藝下氮化硅陶瓷實現(xiàn)了α相到β相的物相完全轉變,相對密度達到了99.82%;對比熱壓燒結工藝,振蕩壓力作用下氮化硅陶瓷的晶粒尺寸明顯增加,晶粒平均長徑比由3.79增加到4.86,彎曲強度、硬度及斷裂韌性分別提高到1333 MPa、16.2 GPa、12.1 MPa·m1/2,斷裂表面能也明顯提高.OPS試樣晶粒表面觀察到了明顯的形變條紋和位錯運動區(qū)域.振蕩壓力的引入提高了致密化速率和晶粒的生長驅動力,且能夠促進氮化硅在致密化過程中塑性形變的產生,有效加快了燒結致密化進程.