烧结助剂对氮化硅陶瓷热导率和力学性能的影响

摘要：

以氮化硅(α相≥95％,平均粒径0.5μm)为原料,添加MgO-Y2O3为复合烧结助剂,采用气压烧结技术制备了β相高导热氮化硅陶瓷.研究和讨论了烧结助剂含量和比例对氮化硅陶瓷致密化过程、热导率、力学性能和显微结构的影响.结果表明:当烧结助剂添加量为5％MgO+4％Y2O3时,使用气压烧结在1890℃烧结2 h,试样的热导率可达到85.96 W·m-1K-1,抗弯强度达到873 MPa,断裂韧性为8.39 MPa·m1/2;在烧结过程中Y2O3与Si3N4反应形成化合物固定在晶界处,减少了固溶进氮化硅晶格中氧的含量,起到了净化氮化硅晶格的作用,提高了烧结试样的热导率;过量的MgO或Y2O3在烧结过程中形成的化合物残留在晶界处,降低了材料的力学性能和热导率.

关键词：氮化硅、气压烧结、热导率、力学性能、显微结构

所属期刊栏目：48

分类号：TQ127.2

资助基金：国家自然科学基金51672147

在线出版日期：2020-12-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1865-1871