冰刀用高强韧Si3N4陶瓷的制备与性能研究

作者:张诚; 张光磊*; 郝宁; 于刚; 秦国强
来源:硅酸盐通报, 2022, 41(12): 4425-4431.
DOI:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.20221119.001

摘要

以α-Si3N4粉为原料,MgO-La2O3-Lu2O3为三元复合烧结助剂,采用气压烧结工艺制备Si3N4陶瓷条,研究烧结助剂及添加β-Si3N4增强相对Si3N4陶瓷微观结构及力学性能的影响。结果表明,三元复合烧结助剂促进了烧结的致密化,提高了材料的力学性能,在最高烧结温度1 750℃、复合烧结助剂添加量8%(质量分数)时,得到密度为3.172 8 g/cm3、维氏硬度达到15.85 GPa、断裂韧性和抗弯强度分别为9.69 MPa·m1/2和1 029 MPa的冰刀用Si3N4陶瓷。添加β-Si3N4材料的断裂韧性得到提高,最高达到10.33 MPa·m1/2。Si3N4陶瓷本身的高硬度与加入的稀土氧化物使得所制备冰刀的硬度与润滑性能得到提高,表面性能优良。

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