Si3N4-Mo梯度连接及其反应结合机理

摘要：

氮化硅陶瓷与金属的有效连接,对于充分利用二者优异性能、满足材料或构件在复杂环境下服役要求至关重要.利用粉末冶金、梯度复合技术实现了大物性差异氮化硅陶瓷(Si3N4)和金属钼(Mo)的梯度连接,研究和探明了不同烧结温度以及不同Si3N4添加量下各梯度层内Si3N4和Mo的反应机理.基于反应机理,结合浓度分布指数p对Si3N4/MoxSiy/Mo梯度材料的过渡层结构进行优化,实现了Si3N4和Mo的梯度连接及力学性能的提升.结果表明:Si3N4和Mo主要通过Mo、Si之间的扩散反应形成钼硅化合物,反应过程为(Mo+Si)→(Mo3Si/MoSi2+Si)→(Mo5Si3);当浓度分布指数p=1.5时,Si3N4/MoxSiy/Mo梯度材料的弯曲强度达到最大值371.42MPa,剪切强度达到最大值30.58MPa,过渡层内各元素呈准连续梯度分布.

关键词：陶瓷/金属复合材料、氮化硅、钼、梯度连接

所属期刊栏目：50

分类号：TB333(工程材料学)

资助基金：广东省基础与应用基础研究重大项目;深圳市科技计划项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2638-2650