利用傳統(tǒng)電爐低溫燒結(jié)致密Si3N4陶瓷

編號：FTJS09228

篇名：利用傳統(tǒng)電爐低溫燒結(jié)致密Si3N4陶瓷

作者：李凌鋒 趙世賢 郭昂 司瑤晨 王戰(zhàn)民 王剛

關(guān)鍵詞： Si3N4陶瓷 低溫無壓燒結(jié) 致密化 相變化 性能

機構(gòu)： 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司先進耐火材料國家重點實驗室

摘要： Si3N4陶瓷具有高硬度、高耐磨以及高抗彎強度等優(yōu)異特性,常常被應(yīng)用于冶金、化工以及航空航天等現(xiàn)代化領(lǐng)域。Si3N4的強共價鍵使其難以致密化,因此熱壓燒結(jié)和氣壓燒結(jié)是目前制備致密Si3N4陶瓷最常見的方法。然而極高的燒結(jié)溫度以及較大的N2壓力需求等極其苛刻的制備條件限制了致密Si3N4陶瓷的基礎(chǔ)探索研究和工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。因此,本工作提出設(shè)計以傳統(tǒng)空氣電爐作為燒結(jié)裝置,通過埋碳低溫制備致密Si3N4陶瓷,研究該工藝條件下實驗用坩堝、填埋Si3N4粉體以及燒結(jié)試樣的物相變化和微觀結(jié)構(gòu),結(jié)果表明:(1)Si3N4的分解使得坩堝表層生成不規(guī)則的SiC纖維堆積,較低的氧分壓使所埋Si3N4粉體經(jīng)燒結(jié)后仍存在較多Si3N4和少量Si2N2O;(2)燒結(jié)后的試樣僅表面存在少量Si2N2O,而試樣內(nèi)部并未出現(xiàn)Si2N2O相;(3)1650℃低溫燒結(jié)后試樣致密度達到98%以上,顯微組織均勻,且具有良好的性能。