高温氧化对Si3N4结合SiC陶瓷相结构和抗折强度的影响

作者：周炜; 马俊^*; 高小琦; 刘欢; 单帜航; 冯万春^*; 张波萍^*

来源：硅酸盐学报, 2022, 50(08): 2104-2109.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220112

• 氮化硅
• 碳化硅
• 高温氧化
• 抗折强度

以SiC、硅粉、SiO2等为原料，通过反应烧结制备Si3N4–SiC陶瓷样品，并进行高温氧化，研究了高温氧化前后的结构与力学性能。结果表明：高温氧化前后样品中均存在SiC、α-Si3N4/β-Si3N4主晶相和少量单质Si、Si2N2O、方石英三斜SiO2，高温氧化后单质Si相消失，方石英四方SiO2出现。高温氧化前后β-Si3N4质量分数维持不变，而α-Si3N4质量分数由11.3%下降至6.8%，并伴随Si2N2O和SiO2质量分数的提升，表明α-Si3N4较β-Si3N4更容易氧化分解为Si2N2O和SiO2。高温氧化导致平均抗折强度由(68.55±6.36) MPa下降至(49.80±4.96) MPa，主要与氧化导致α-Si3N4质量分数下降有关。

• 单位
  葫芦岛市华能工业陶瓷有限公司; 北京科技大学