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摘要
多孔氮化硅陶瓷兼具有高气孔率和陶瓷的优异性能,在吸声减震、过滤等领域具有非常广泛的应用。然而,目前常规的制备方法如气压/常压烧结、反应烧结–重烧结以及碳热还原烧结存在烧结时间长、能耗高、设备要求高等不足,导致多孔Si3N4陶瓷的制备成本居高不下。因此,探索新的快速、低成本的制备方法具有重要意义。近年来,采用自蔓延高温合成法直接制备多孔氮化硅陶瓷展现出巨大潜力,其可以利用Si粉氮化的剧烈放热同时完成多孔氮化硅陶瓷的烧结。本文综述了自蔓延反应的引发以及所制备多孔氮化硅陶瓷的微观形貌、力学性能和可靠性。通过组分设计和工艺优化,可以制备得到氮化完全、晶粒发育良好、力学性能与可靠性优异的多孔氮化硅陶瓷。此外还综述了自蔓延合成多孔Si3N4陶瓷晶界相性质与高温力学性能之间的关系,最后展望了自蔓延高温合成多孔Si3N4陶瓷的发展方向。
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单位中国科学院上海硅酸盐研究所; 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室; 中国科学院大学
