作者：付杰1,2刘源1,2,3赵振威3孔源1,2杨露君1,2王安修1,2马成良1,2

作者单位：1.郑州大学材料科学与工程学院2.河南省高温功能材料重点实验室3.河南北星精工技术有限公司

刊名：耐火材料

ISSN：1001-1935

出版年：2024-10-15

卷：58

期：5

起页：400-404

止页：

分类号：TQ174.1

语种：中文

关键词：氮化硅陶瓷;Y2O3-MgO烧结助剂;凝胶流延成型;Isobam;两步烧结;

内容简介

针对共价键氮化硅材料难实现致密烧结的问题，以Isobam（异丁烯马来酸酐共聚物）为凝胶体系，Si粉为原料，分别添加不同量的烧结助剂Y2O3-MgO（Y2O3和MgO的物质的量比为4∶3,外加质量分数分别为4%、6%、8%和10%）,通过凝胶流延成型制备了Si流延片，在1 400℃氮气气氛下保温2 h后，升温至1 750℃保温2 h两步烧结制备了Si3N4陶瓷基板试样。探究了烧结助剂外加量对氮化硅陶瓷基板性能的影响。结果表明：添加Y2O3-MgO烧结助剂可促进烧结后试样α-Si3N4向β-Si3N4的转变；随着Y2O3-MgO烧结助剂外加量（w）从4%增至8%,烧结过程中生成了更多的液相，促进了液相传质，导致长柱状β-Si3N4晶粒增多和生长，试样的致密度、硬度、断裂韧性、抗弯强度、热导率随着烧结助剂外加量的增加而增大。但当烧结助剂外加量（w）为10%时，由于β-Si3N4晶粒的异常长大，试样的各项性能均下降。当烧结助剂外加量为8%（w）时，氮化硅试样的综合性能最好。