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摘要
以α-Si3N4为原始粉料,MgO-Y2O3-Re2O3为烧结助剂,采用热压烧结法制备氮化硅陶瓷。通过阿基米德排水法、XRD、SEM、三点弯曲法、压痕法和激光闪光法分别对氮化硅的致密度、相组成、显微结构、抗弯强度、断裂韧性和热导率进行检测。研究表明:添加Mg O-Y2O3-Re2O3(Re=Er、Sm、Dy、La、Y、Yb)的样品中,Sm2O3、Y2O3、Yb2O3易促使Y2O3分别形成第二相Y2SiO3、Y2Si3O3N4和Y2SiO5。同时,添加MgO-Y2O3-Re2O3(Re=Sm、Dy、La、Yb)的Si3N4中,长柱状晶均匀地镶嵌在较小的基体晶粒中,起自增强增韧作用,其抗弯强度均在920 MPa以上,断裂韧性均在6.93 MPa·m1/2以上。与传统二元烧结助剂MgO-Re2O3相比,MgO-Y2O3-Re2O3三元添加剂中Re3+半径的改变,对Si3N4陶瓷显微结构、抗弯强度及断裂韧性未产生规律性的影响,但其热导率随添加剂Re3+半径减小而增大。
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