添加β-Si3N4棒晶对氮化硅陶瓷力学性能的影响

无机材料学报

添加β-Si₃N₄棒晶对氮化硅陶瓷力学性能的影响

陈殿营; 张宝林; 庄汉锐; 李文兰

中国科学院上海硅酸盐研究所上海 200050

收稿日期:2002-08-19 修回日期:2002-09-20 出版日期:2003-09-20 网络出版日期:2003-09-20

Effects of Seeding with β-Si₃N₄ Rod Crystals on Mechanical Properties of Silicon Nitride Ceramics

CHEN Dian-Ying; ZHANG Bao-Lin; ZHUANG Han-Rui; LI Wen-Lan

Shanghai Institute of Ceramics; Chinese Academy of Sciences; Shanghai 200050; China

Received:2002-08-19 Revised:2002-09-20 Published:2003-09-20 Online:2003-09-20

摘要/Abstract

摘要： 将由自蔓延燃烧合成法制备的β—Si₃N₄棒晶加入到α-Si₃N₄起始原料中,研究了热压烧结氮化硅陶瓷力学性能的变化.随棒晶添加量的增加,材料的韧性提高,抗弯曲强度下降.与不加棒晶相比,加入8wt％的β-Si₃N₄棒晶可使陶瓷的韧性从4.0MPa·m^1/2提高到6.7MPa·m^1/2.断口形貌和压痕裂纹的显微结构观察表明,韧性的提高源于长柱状晶粒的拔出和裂纹的偏转.

关键词: β-Si₃N₄棒晶, 氮化硅, 断裂韧性

Abstract: In this paper, the effects of seeding β-Si₃N₄ rod crystals prepared by self-propagating high-temperature synthesis on the mechanical
properties of silicon nitride ceramic were investigated. The experimental results showed that with the increase of β-Si₃N₄ rod crystals
content, the fracture toughness increases, while the flexile strength decreases. The fracture toughness can increase from 4.0MPa·m^1/2
to 6.7MPa·m^1/2 when 8wt%β-Si₃N₄ rod crystal was added compared with that without seeding. The improvement of fracture
toughness results from the grain pullout and bridging, branching of elongated grains.

Key words: β-Si₃N₄ rod crystals, silicon nitride, fracture toughness

中图分类号:

TQ174

陈殿营,张宝林,庄汉锐,李文兰. 添加β-Si₃N₄棒晶对氮化硅陶瓷力学性能的影响[J]. 无机材料学报.

CHEN Dian-Ying,ZHANG Bao-Lin,ZHUANG Han-Rui,LI Wen-Lan. Effects of Seeding with β-Si₃N₄ Rod Crystals on Mechanical Properties of Silicon Nitride Ceramics[J]. Journal of Inorganic Materials.

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