致密Si 3 N 4 陶瓷的制备及其性能和微观结构研究

发布时间：2025-02-11 19:28

　　氮化硅陶瓷以其高硬度、高强度、抗热震、耐腐蚀、高温抗氧化、耐磨损和自润滑等优良的性能,被广泛应用到汽车、航空航天、化工、机械和电子等领域。然而由于后加工困难限制了其应用。选用合适的烧结工艺可以实现近净尺寸成型,对于氮化硅的进一步发展具有重要的意义。本文分别采用无压烧结和气压烧结,再加上热等静压后处理的工艺,以高纯亚微米级α-Si₃N₄为原料,选用亚微米级的Y₂O₃和Al₂O₃作为烧结助剂,成功制备出了致密的氮化硅陶瓷。对所得样品进行物相组织,微观结构和力学性能的测试,研究了氮化硅陶瓷的制备工艺、结构组织和力学性能的相互关系。研究结果表明:无压烧结氮化硅时,在低烧结助剂含量下（5wt%）,材料难以烧结致密,在温度低于1700°C时,还能检测到α-Si₃N₄的存在;在烧结温度为1730~oC的情况下,随着保温时间的增加会形成α-sialon固溶体;在1760°C烧结的氮化硅存在明显的分解。在相同的烧结温度下（1730~...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 氮化硅的结构与性质
        1.2.1 氮化硅的晶体结构
        1.2.2 氮化硅的性质
    1.3 氮化硅的研究现状
        1.3.1 氮化硅粉体的制备
        1.3.2 氮化硅陶瓷的烧结工艺
        1.3.3 氮化硅陶瓷的烧结助剂
    1.4 本文研究的目的及主要研究内容
第2章 氮化硅的制备和测试方法
    2.1 氮化硅的制备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 实验方案及工艺
    2.2 氮化硅的分析测试方法
        2.2.1 样品的密度和致密度
        2.2.2 物相组成分析
        2.2.3 微观结构组织分析
        2.2.4 力学性能分析
    2.3 本章小结
第3章 无压烧结Si₃N₄的组织和力学性能分析
    3.1 无压烧结Si₃N₄的物相组成分析
    3.2 无压烧结Si₃N₄的致密度分析
    3.3 无压烧结Si₃N₄的微观结构分析
    3.4 无压烧结Si₃N₄的力学性能分析
    3.5 热等静压后处理Si₃N₄的分析
    3.6 本章小结
第4章 气压烧结Si₃N₄的组织和力学性能分析
    4.1 气压烧结Si₃N₄的物相组成分析
    4.2 气压烧结Si₃N₄的微观结构分析
    4.3 气压烧结Si₃N₄致密度分析
    4.4 气压烧结Si₃N₄力学性能分析
    4.5 热等静压后处理Si₃N₄的分析
    4.6 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果



本文编号：4033748