颗粒级配对固相烧结碳化硅陶瓷的影响

作者：邢媛媛; 吴海波^*; 刘学建^*; 黄政仁

来源：无机材料学报, 2018, 33(11): 1167-1172.

• 固相烧结碳化硅
• 颗粒级配
• 微结构
• 抗弯强度
• 断裂韧性

通过粗细碳化硅粉体的颗粒级配实现了致密固相烧结碳化硅(S-SiC)陶瓷的增强增韧,系统研究了粗粉(～4.6μm)加入量对烧结试样的致密化、微结构与力学特性的影响。结果表明:当粗粉加入量不超过75wt%时,可制备出相对密度≥98.3%的致密S-SiC陶瓷,烧结收缩率低至14.5%;引入的粗粉颗粒产生钉扎作用,显著抑制了S-SiC陶瓷中异常晶粒生长,形成细小的等轴晶粒,进而提高了S-SiC陶瓷的抗弯强度。同时,粗粉颗粒的引入导致S-SiC陶瓷的断裂方式由穿晶断裂转变为穿晶-沿晶复合断裂,使得S-SiC陶瓷的断裂韧性增强。对于粗粉引入量为65wt%的S-SiC陶瓷,抗弯强度与断裂韧性分别为(440±35) MPa与(4.92±0.24) MPa×m1/2,相比于未添加粗粉的S-SiC陶瓷,分别提升了14.0%与17.1%。

• 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