籽晶添加对氮化硅陶瓷显微结构与力学性能的影响

张英伟^1,2，余建波¹，夏咏锋²，左开慧²，姚冬旭²，曾宇平²，任忠鸣¹

1. 上海大学材料科学与工程学院上海市现代冶金和材料制备重点实验室2. 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室

摘 要：以不同配比的Y2O3-Al2O3为烧结助剂,通过添加3wt%的单分散β-Si3N4籽晶,采用气压烧结制备了氮化硅陶瓷,并对所得材料的相组成、密度、室温和高温力学性能及显微结构进行了研究.结果表明:不同烧结助剂配比的α-Si3N4粉体在1800℃保温2 h即全部转化为β-Si3N4,且各烧结体的相对密度都达到了97%以上.在6wt%Y2O3和4.5wt%Al2O3为烧结助剂时,添加3wt%籽晶的样品其室温强度和1200℃高温强度分别提高了20%和16%,断裂韧性提高了8%.

关键词：β-Si3N4籽晶;力学性能;晶粒形貌;液相粘度;