含LiAlO₂-Y₂O₃复合助烧剂的氮化硅陶瓷低温致密化研究

来源期刊：耐火材料2020年第5期

论文作者：郭昂 王战民 赵世贤 李凌锋

文章页码：369 - 373

关键词：氮化硅;LiAlO₂-Y₂O₃助烧剂;致密化;β-Si₃N₄转化率;

摘    要：以高α相含量的Si₃N₄粉体为主要原料,LiAlO₂-Y₂O₃作为复合助烧剂,在无压条件下烧结Si₃N₄陶瓷,研究了LiAlO₂-Y₂O₃助烧剂体系对Si₃N₄陶瓷烧结致密化过程、相变过程和显微结构的影响。结果表明:LiAlO₂-Y₂O₃助烧剂对Si₃N₄陶瓷致密化温度的降低和相转变速率的提高有明显作用,在1500℃有低共熔点液相LiAlSi₃O₈生成,且α-Si₃N₄向β-Si₃N₄的相转变开始进行,埋碳烧结时被氧化部分为试样表面。在LiAlO₂-Y₂O₃助烧剂体系中,对Si₃N₄陶瓷低温致密化起主导作用的是LiAlO₂,当LiAlO₂加入量为8%（w）时试样的相对密度达到98.1%,且可以得到发育良好的柱状β-Si₃N₄晶粒。而Y₂O₃对α-Si₃N₄向β-Si₃N₄的相转变速率有明显提高,随着Y₂O₃加入量的增加,β-Si₃N₄转化率随之提高。当Y₂O₃加入量为8%（w）时β-Si₃N₄转化率达到91%。