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摘要
为了增韧Si3N4基陶瓷材料，本研究以W作为第二相材料，Y2O3-Al3O4作为烧结助剂，采用气压烧结法制备了W/Si3N4复合陶瓷材料。研究了W含量对W/Si3N4复合陶瓷材料的致密化、力学性能以及结构的影响。结果表明：在W含量小于5%（质量分数）时，样品致密度均达到97%以上；在W含量为5%时，获得的W/Si3N4复合陶瓷综合性能最佳，其弯曲强度、硬度和断裂韧性分别为（670.28±40） MPa、（16.42±0.22） GPa、（8.04±0.16） MPa·m1/2，相比于未添加金属W的Si3N4陶瓷材料分别提高了38.08%、13.08%和44.34%；通过分析W/Si3N4复合陶瓷材料样品抛光面和压痕裂纹的微观结构，发现W的引入能促使裂纹在扩展路径上更易发生偏转、分叉等增韧机制，消耗裂纹扩展能量，从而改善Si3N4陶瓷的断裂韧性。
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