烧结温度对氮化硅层状陶瓷材料微观组织和力学性能的影响

作者：刘家宝; 宋金鹏^*; 高姣姣; 胡士恒; 孟维其; 王瑶

来源：热加工工艺, 2023, 1-7.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.20222838

• 氮化硅层状陶瓷
• 烧结温度
• 微观组织
• 力学性能

采用交替铺层技术成功制备了以α-Si3N4为基体，Y2O3-Mg O-WC和GdF3-Mg O分别作为A层和B层添加相的层状素坯。采用真空热压烧结技术，分别以烧结温度为1550、1600、1650、1700、1750℃，压力为30 MPa，保温时间为60 min，制备了Si3N4-Y2O3-Mg O-WC/Si3N4-GdF3-Mg O层状陶瓷材料，并研究了烧结温度对氮化硅层状陶瓷材料微观组织和力学性能的影响。结果表明：氮化硅层状陶瓷材料的断裂韧度随着温度的升高先增后减，最高断裂韧度出现在烧结温度为1650℃时，其中面断裂韧度为7.844 MPa·m1/2，层断裂韧度为7.294 MPa·m1/2。同时，层状陶瓷材料的抗弯强度和硬度随烧结温度升高先减后增。当烧结温度为1550℃时，抗弯强度为841.797 MPa，面维氏硬度为16.227 GPa。此外，层状陶瓷材料的断裂方式为穿晶断裂和沿晶断裂的混合模式。

• 单位
  太原理工大学; 航天学院