添加BaTiO3的热压烧结Si3N4陶瓷的力学和介电性能(英文)

作者：梁汉琴; 尹金伟; 左开慧; 夏咏锋; 姚冬旭; 曾宇平^*

来源：无机材料学报, 2021, 36(05): 535-540.

• 氮化硅
• 断裂韧性
• 抗弯强度
• 介电常数
• 热压烧结

本研究以Al2O3和Nd2O3为烧结助剂,采用热压烧结法制备Si3N4陶瓷,系统研究了添加BaTiO3对Si3N4陶瓷力学和介电性能的影响。研究结果表明,随着BaTiO3含量的增加,相对密度、抗弯强度和维氏硬度都随之降低,而断裂韧性有所升高;即使添加5wt%～20wt%的BaTiO3, Si3N4陶瓷的抗弯强度依然可以保持在600 MPa以上。Si3N4陶瓷的介电常数可以提高到9.26～11.50,而介电损耗保持在10–3量级。在Si3N4陶瓷中未检测到BaTiO3结晶相,可以认为Si3N4陶瓷介电常数的提高主要来源于烧结过程中形成的TiN。这些结果有助于拓展Si3N4陶瓷的应用领域。

• 单位
  高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室; 中国科学院上海硅酸盐研究所