低密度osialon复相陶瓷的原位合成与性能研究

《低密度osialon复相陶瓷的原位合成与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文摘要本文采用原位合成技术成功制备了低密度O’，Sialon复相陶瓷。从影响新相合成的角度出发，借助X射线衍射(X．raydi腑action，XRD)和扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscopy，SEM)研究了原料组成、复合烧结助剂和烧结温度对材料的物相组成以及微观结构的影响，讨论了O’．Sialon晶粒的成核与生长机理，并研究了复相陶瓷的烧结性能、力学性能和介电性能。在相同条件下，采用粘土或Al(0H)3作Al源对相组成影响不大，但采用粘土更有利于降低材料的气孔率；增加Al源配比可以更好的促进烧结，并明显提高O’．Sia

2、lon相含量；本实验对0’．Sialon相的晶格常数的进行计算，对其真实x值进行修正，表明在原料中增加Al源配比可以适当提高O’．Sialon(SbAl。O】+xN2．。)相的x值。为了提高样品的力学性能，降低气孔率，研究了M90+Y203复合烧结助剂，结果表明复合烧结助剂能显著地提高O’．Sialon相含量，并降低材料的气孔率，提高力学性能。通过微观形貌分析可以看出，样品中出现大量长柱状晶粒。借助物相定量分析以及EDS(ene曙ydispersespectroscope，EDs)分析，可知长柱晶粒即为O’．Sialon，表明复合烧结助剂明显促进了O

3、’．Sialon晶粒的成核与生长。通过对不同烧结温度样品的物相组成和微观结构分析表明，增加烧结温度对长柱晶粒长度尺寸影响不大，但是径向尺寸会随烧结温度的升高而增加。借助O’一Sialon晶粒的成核与生长机理，讨论了复合烧结助剂和烧结温度对O’．Sialon晶粒的成核与生长的作用机制。最后，对不同样品的烧结性能、力学性能和介电性能进行了研究，表明力学性能受气孔率影响较大，随着气孔率的增加抗弯强度呈指数关系下降；材料的介电常数随气孔率增加而下降；对主晶相介电常数的研究表明O’．Sialon有利于降低介电常数，并且烧结状态和镁铝尖晶石相对介电常数也有一定的

4、影响。关键词：氮化硅，o，．sialon，复相陶瓷，原位合成，力学性能，介电性能ABSTRACTLowdensit)，O。．Sailonmultiphaseceramicwaspreparedsuccessfullybyusinginsitusynthesistechnology．Theea’ectsofrawmaterialcomposition，combinationalsinteringadditivesandsinteringtemperatureonphasecompositionandmicrostnJcturewereinvestiga

5、tedbyXRDandSEM．7I’henucleationandgro、VthmechanismofO，．Sialongrainswasdiscussed．Theperf．onllanceofsinteringandthepropertiesofmechanicsanddielectricwerestudied．TheceramicsthatweremadeofclayorAl(OH)3astheAlsourceofrawmaterialhad1ittlediff．erenteff．ectonphasecomposition，butusingcla

6、ywasinfaVorofdecreasingtheporeratio；IncreasingthedosageofAlsourceintherawmaterialcouldimprovesinteringperf．o咖anceandthecontentofO’-Sialon．ThetruexValueofO’．Sialon(Si2．xAlx01+xN2．x)wasre6nedbycalculatingthecellparametersandunitvolume．theresultSshownthatthexvaluecouldbeenhancedby

7、increasingthedosageofAlsource．Inordertoimprovemechanicalpropert)，anddecreasetheporeratio，combinationalsinteringadditivesofMgO+Y203wereinvestigated．ResultsindicatedthatcombinationalsinteringadditivescouldobviousIyenhancethecontentofO’．Sialon，promotemechanicalpropert)，anddecrease

8、theporeratioofthesamples．Alotofcolumn．1ikegrains印peare