冷冻胶凝成型制备Si3N4复相陶瓷材料的高温力学特性

作者：余娟丽; 杨铮; 张剑; 张天翔; 裴雨辰

来源：硅酸盐学报, 2021, 49(07): 1439-1445.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20200802

• 冷冻凝胶
• 氮化硅
• 钡长石
• 断裂模式

采用新型冷冻胶凝陶瓷成型技术制备Si3N4/钡长石(BaAl2Si2O8,BAS)复相陶瓷材料,研究了不同温度(25～1 400℃)和BAS含量(质量分数)条件下,Si3N4/BAS复相陶瓷材料弯曲强度、弯曲模量、弯曲断裂特性以及陶瓷微观结构。结果表明:BAS含量提高可显著提高材料高温力学性能,在1 400℃和40%BAS含量时,Si3N4/BAS复相陶瓷材料弯曲强度和弯曲模量分别可达241.0 MPa和92.0 GPa。在25～1 400℃,当BAS含量为30.0%～40.0%时,Si3N4/BAS试样加载断裂均表现为脆性断裂模式,此时材料烧结体主要由β-Si3N4和BAS两种晶相组成,不含Si2N2O晶相。当环境温度为1 500℃空气条件下,不同BAS含量的试样均出现明显的表面氧化现象,温度低于1 400℃时无表面氧化现象。

• 单位
  航天特种材料及工艺技术研究所