Ti O2对Si3N4-Si Cw复合材料致密化和力学性能的影响

作者：张晶; 孙峰; 张伟儒; 董廷霞

来源：硅酸盐学报, 2021, 49(12): 2790-2796.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210512

• 氮化硅
• 碳化硅晶须
• 致密化
• 力学性能
• 烧结–热等静压

以Yb2O3-Al2O3作为烧结助剂,采用烧结-热等静压工艺制备了具有高致密度和优异力学性能的Si3N4-Si Cw复合材料,研究了Ti O2含量对Si3N4-Si Cw复合材料致密化和力学性能的影响。结果表明:Ti O2的加入促进了Si3N4-Si Cw复合材料的致密化。随着Ti O2含量的增加,Si3N4-8%Si Cw复合材料的抗弯强度、断裂韧性和Vickers硬度均呈现出先提高后降低的变化趋势。当Ti O2含量(质量分数)为3%时,Si3N4-8%Si Cw复合材料的相对密度和综合力学性能最佳,其相对密度、抗弯强度、断裂韧性和Vickers硬度分别为(99.5±0.1)%、(1 301±87) MPa、(7.8±0.1) MPa·m1/2、(16.2±0.1) GPa。Ti O2和Si3N4之间的原位反应生成的Si O2和Ti N对Si3N4-Si Cw复合材料的界面结合强度及力学性能产生了重要影响。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 山东工业陶瓷研究设计院有限公司