烧结氮化硅陶瓷的显微结构.pdfVIP

第 19 卷　第 1 期 武　汉　工　业　大　学　学　报 V o l. 19　N o. 1 1997 年 3 月 JO URNAL O F W UHAN UN IVERSITY O F TECHNOLO GY 　M ar. 1997 烧结氮化硅陶瓷的显微结构 杨海涛 杨国涛 袁润章 (新材料研究所) 　 ( 中南工业大学) 　 (新材料研究所) 摘　要: 　通过透射电子显微分析和能谱分析, 深入仔细地研究了烧结 陶瓷的微观结构及其性 Si N M gO CeO 3 4 2 能的关系, 发现当烧结温度为 1800 ℃时,M gO 在烧结过程中会 自动析晶, 烧结体的玻璃相只有铈硅酸盐而几乎没 有M gO , 当烧结温度高于 1850 ℃时, 容易产生异常长大的二次Si N 晶粒, 从而使烧结 Si N 陶瓷材料的性能下 3 4 3 4 降。并观察到了其中的亚晶粒、晶界及位错等微观结构。 关键词: 　氮化硅; 　陶瓷; 　显微结构 中图法分类号: 　TQ 174. 1 氮化硅陶瓷具有优异的高温性能和耐磨、耐腐蚀性能, 是一种理想的高温结构材料, 具有广阔的应用领域 和市场, 并且资源丰富, 因此世界各国都在竞相研究和开发。 作为实用价值最大的一种方法, 氮化硅的常压烧结法正受到日益重视[ 1～ 5 ] , 其不断完善和发展才使得氮化 硅陶瓷的广泛应用成为可能。本研究利用 、 、 , 深入研究了烧结 陶瓷的微观 T EM XRD EDA X Si N M gO CeO 3 4 2 结构, 对其玻璃相的组成及分布, 烧结助剂的作用、 晶粒形貌及分布, 以及微观缺陷做了细致 M gO CeO Si N 2 3 4 地研究, 发现了 陶瓷在 1800 ℃烧结时 的自动析晶这一独特现象, 并指出烧结温度过高 Si N M gO CeO M gO 3 4 2 会导致异常长大的二次 Si N 晶粒出现, 从而使烧结 Si N 材料的性能降低。 3 4 3 4 1　试验方法 1. 1　原料 本研究所用的 Si N 粉末原料特性如下: Si ≥58% , Si ≤2. 5% , N ≥36. 5% , O ≤3% , F