βsialon陶瓷的制备及热处理对其性能影响的研究

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1、哈尔滨理T大学工学硕十学位论文p-SiMon陶瓷的制备及热处理对其性能影响的研究摘要本文以伐．Si3N4、A1203和AIN、Y203和Nd203粉体为原料，采用无压烧结工艺，经1750℃烧结，保温1h，通过对Y203和Nd203两种粉体的质量百分含量的优化，制得组织和性能优良的B．Sialon陶瓷试样；对制得的13-Sialon陶瓷标准样条(3x4x36mm)进行热处理，并结合XRD和三点弯曲等手段加以分析和表征气氛、温度和时间对D．Sialon陶瓷力学性能的影响以及影响的机理。实验的内容及结论如下：在无压烧结的条件，制备D．Sialon

2、陶瓷试样中发现：由于Nd203和Y203两种稀土氧化物的加入降低了陶瓷的烧结温度，使得在1750℃烧结，保温1h的条件下制得致密度较高、组织发育较完全和力学性能优良的p．Sialon陶瓷，其中原料质量百分配比为：36．848％a．Si3N4，22．372％A1203，6．58％A1N，2．1％Y203和2．1％Nd203的B．Sialon陶瓷致密度最高、组织发育最完全和力学性能最好，其相对密度、抗弯强度和断裂韧性值分别为92．86％、329．4MPa和6．058MPa．m1彪。在真空条件下，分别经900℃、1150℃、1300℃和1400℃

3、热处理，保温2h的热处理后结果表明：经900℃、1150℃，保温2h热处理后13-Sialon陶瓷的抗弯强度比未经热处理的有了较大幅度的提高，经1300℃、1400℃，各保温2h热处理后抗弯强度有所下降，但断裂韧性变化都不大，其中经1150"C，保温2h的热处理的陶瓷的抗弯强度和断裂韧性提高的最大，值分别为485．4MPa和6．42MPa·mu2，而未经过热处理的分别只有329．4MPa和6．058MPa．m1，2。在空气的条件下，分别经900℃、1150℃、1300℃和1400℃，各保温2h热处理后结果表明：经900℃、1150℃，保温2

4、h热处理后p．Sialon陶瓷的抗弯强度比未经热处理的有了大较幅度的提高，而经1300℃、1400℃，各保温2h热处理后抗弯强度有所下降，但断裂韧性变化不大，其中经1150℃，保温2h的热处理的陶瓷的抗弯强度和断裂韧性提高的最大，值分别为545．9MPa和6．5IMPa．ml／2。哈尔滨理工大学工学硕士学位论文在空气的环境下，经900℃、1150℃、1300℃和1400℃分别保温2h、4h、5h和7h热处理后结果表明：在900℃经不同时间热处理后，p．Sialon陶瓷的抗弯强度一直呈上升趋势；在1150℃和1300℃热处理时，以4h为折点抗

5、弯强度呈先上升后下降趋势；在1400℃热处理时，抗弯强度一直呈下降趋势。在时间分别为2h、4h、5h热处理条件下，以“50℃为折点，抗弯强度呈先上升后下降趋势：在7h热处理条件下，抗弯强度～直呈下降趋势。在空气中，热处理后p．Sialon陶瓷的抗弯强度最高值达到610．3MPa比未经热处理的有了很大的提高。原因是由于tB-Sialon陶瓷中的Si3N4与空气中的氧气反应生成Si02，使得表面的微裂纹达到了较为理想的愈合效果，Si02的生成量过多或过少都不能达到理想的微裂纹愈合效果。关键词Sialon陶瓷：无压烧结；力学性能；裂纹愈合．II．

6、哈尔滨理_[大学T学硕‘}：学位论文StudyonthePreparationofp-SialonCeramicsandtheInfluenceofHeatTreatmentonMechanicalPropertiesAbstractInthepaper，thesamplesof13-Sialonceramicswithgoodmechanicalpropertiesandmicrostructurewerepreparedbypressurelesssinteringat1750。Cfor2hwiththecomponentsofSi3N

7、4，A1203，AIN，Y203andNd203powderasmaterials，inordertofindreasonablemasspercentageofY203andNd203，andthenthestandardsampleswerehealed．SEM．XRDandthree—pointbendingwereusedtoinvestigatethecharacterofthe13-Sialonceramics．Thefollowingisthecontentsandresultsoftheexperiments．Y203and

8、Nd203powderwasofbenefittodecreasingthesinteringtemperatureandprovingtherelativedensity，mi