碳化钨掺杂氮化硅陶瓷的放电等离子烧结/气压烧结及力学性能的研究

发布时间：2021-03-15 19:51

　　氮化硅（Si₃N₄）具有比重小,热膨胀系数低,抗热冲击性好,自润性好等优势,是一种理想的结构陶瓷材料。自1857年发现氮化硅以来,各大科研机构及高校对氮化硅的结构、性能、烧结技术进行了深度的研究。目前无论是氮化硅陶瓷的制备工艺、烧结助剂还是各种增韧机制的研究已相当成熟,现有研究方向已难以再取得大的突破。碳化钨合金作为硬质合金中的一种代表材料,具有极高的硬度和优异的耐磨性、耐腐蚀性。不同于前人直接添加烧结助剂的方法,本文通过机械球磨以球磨罐、球磨子的方式引入碳化钨,以Al2O3-Y2O3为烧结助剂,采用放电等离子烧结技术和气压烧结技术对碳化钨掺杂氮化硅陶瓷的烧结及力学性能进行了研究。本文采用放电等离子烧结在较低温度下获得完全致密化的综合力学性能较好的β相氮化硅陶瓷。实验结果表明:随着烧结温度的提高,样品的致密度、抗弯强度、断裂韧性均不断增大,在1550℃时其抗弯强度、断裂韧性可达到973.74Mpa、8.23MPa?m1/2。试样物相组成和断面显微结构分析表明,在1550℃下,陶瓷样品β相含量可达到99%,显微结构均匀,晶粒发育良好呈长柱状、晶... 

【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Si3N4的晶体结构

Si3N4沿C轴方向孔结构

图 2.3 α-Si3N4与β-Si3N4沿 C 轴方向晶胞尺寸比较ig. 2.3 The cell size of α-Si3N4and β-Si3N4along the C-axis direc[5]，α-Si3N4是一个有缺陷的结构，即在结构中每 30取代，且形成相应的 Si 缺位，如下式所示： 2 0.5315411.5SiNO研究认为[6]，不需要氧α-Si3N4也能形成稳定的晶格，量的氧；或许由于α相中氧原子的替换和β相中铝原子一个宽的温度范围内能够同时合成与并存，这种现象常温型α-Si3N4和高温型β-Si3N4只是相比较而言，和通不完全一样。的性能与应用 年由 Deville 和 Wohler 用单质硅与氨或氮气反应直接

【参考文献】：
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本文编号：3084722