摘要 將由50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)氧化鋁粉、37.5%氮化硅粉和12.5%硅粉組成的混合料和由62.5%氧化鋁粉和37.5%氮化硅粉組成的混合料分別壓制成試樣,分別在空氣和埋炭氣氛中于1...
將由50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)氧化鋁粉、37.5%氮化硅粉和12.5%硅粉組成的混合料和由62.5%氧化鋁粉和37.5%氮化硅粉組成的混合料分別壓制成試樣,分別在空氣和埋炭氣氛中于1600℃保溫2h燒成,然后檢測(cè)試樣的體積密度,顯氣孔率和常溫耐壓強(qiáng)度,并采用XRD、SEM、EDS等手段分析試樣的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:與未加硅粉的試樣相比,加入硅粉的試樣在兩種氣氛中燒成后,顯氣孔率較低,強(qiáng)度較大,說(shuō)明硅對(duì)
剛玉-氮化硅材料具有助燒結(jié)作用;在空氣中燒成后,試樣中殘留有較我的單質(zhì)硅,這些單質(zhì)硅均勻分布于剛玉和氮化硅顆粒的空隙間;在埋炭氣氛中燒成后,單質(zhì)硅原位反應(yīng)生成了O'-SIALON和SIC。
根據(jù)作者的研究,在不采用熱壓等工藝措施時(shí),剛玉-氮化硅材料在氮?dú)鈿夥蘸瓦€原氣氛下很難燒結(jié),只有在氧化氣氛下才比較容易燒結(jié),但這是以部分氮化硅的氧化為代價(jià)而獲得的。
硅與氧的親和力大于氮化硅與氧的親和力,能先于氮化硅氧化,起到抗氧化劑的作用;更重要的是,根據(jù)洪彥若等提出的金屬過(guò)渡塑性相理論,在剛玉-氮化硅之類(lèi)的無(wú)機(jī)非金屬材料中加入金屬后,能改善材料的結(jié)構(gòu)和性能。
為了促進(jìn)剛玉-氮化硅材料在氧化氣氛下的燒結(jié)性并且改進(jìn)燒結(jié)后材料的性能,本工作在剛玉-氮化硅材料中引進(jìn)單質(zhì)硅,重點(diǎn)研究了在空氣氣氛和埋炭氣氛中燒成后硅復(fù)合剛玉-氮化硅材料的基質(zhì),探討了硅在材料中的賦存形態(tài)的變化以及由此給材料物相,結(jié)構(gòu)和性能所帶來(lái)的影響。