稀土掺杂氮化硅陶瓷的制备,力学性能和高温氧化性能的研究

【作者】 童旭光； 李建保； 杨晓战；

【机构】 清华大学材料系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室；

【摘要】 氮化硅陶瓷是目前最有希望用于发动机部件和高温结构件的材料之一。本文选择了稀土氧化物(Lu2O3)作为单一添加剂,根据不同添加剂含量,通过热压烧结法制备了氮化硅陶瓷。对样品进行了密度测量和力学性能实验,并通过XRD和SEM进行物相分析和表面形貌分析。高温氧化实验在1400度下进行,在空气气氛下保温100小时,通过精密天平连续称重得到样品的氧化增重曲线,对氧化后的样品进行了力学性能实验和相分析,并观察截面形貌。实验结果表明,稀土氧化物(Lu2O3)作为烧结助剂能够有效改善氮化硅粉体的烧结活性,使得烧结致密化,主晶相为β氮化硅,具有良好的微观形貌和力学性能。从氧化增重曲线可以得出样品的高温氧化行为服从抛物线氧化规律,表明离子扩散是氧化过程的控速步骤。更多还原