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摘要
高致密的大厚度SiC陶瓷在装甲防护领域具有显著优势,但是制备厚度100mm以上的块体SiC陶瓷具有极大的挑战性。针对大厚度Si C陶瓷烧结易开裂、不致密等问题,本工作着重对大厚度Si C素坯的脱脂产物、压力–不完全脱脂分析等开展了研究。采用TG-MS分析了大厚度陶瓷脱脂过程中的酚醛树脂裂解残余,其中甲醛等小分子裂解物易脱除,而二甲基苯酚等高分子产物易滞留芯部,导致大厚度陶瓷的烧结不致密。经脱脂优化,素坯表层–芯部密度一致,均在1.81～1.84g/cm3范围。经2150℃烧结后,得到不开裂、不变形的大厚度SiC陶瓷,块体陶瓷表层与芯部的密度均达到3.14 g/cm3。大厚度陶瓷表层与芯部微观结构相似,表层抗弯强度为（433±48） MPa、芯部抗弯强度达到（411±84） MPa。经分析认为,大厚度陶瓷芯部不完全脱脂是导致开裂和不致密的主要原因。
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单位中国科学院大学; 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
