第5期
Y2O3-MgO外加量对Isobam凝胶流延氮化硅性能 的影响
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)
作者机构:1)郑州大学 材料科学与工程学院 河南郑州 450051 2)河南省高温功能材料重点实验室 河南郑州 450052 3)河南北星精工技术有限公司 河南焦作 454450
分类号:TQ175
卷号:58
期号 : 2024 年, 第5期
页码:400 - 404
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)凝胶体系,Si粉为原料,分别添加不同量的烧结助剂Y2O3-MgOY2O3MgO的物质的量比为4:3,外加质量分数分别4%6%8%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-Si3N4β-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。当烧结助剂加入量为8%w时,氮化硅试样的综合性能最好。

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