低温常压活化逆反应烧结β—silt3gtnlt4gt陶瓷的性能与结构研究

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1、j工宁科技大学硕士论文摘耍摘要为克服传统高d—si3N4陶瓷制晶制备方法存在的成本高、产最低等问题，本文采用闪速燃烧氮化法合成的6一SbN。为原料。氧化钇、氧化铝和金属铝粉为烧结助剂，等静压成趔，以常压逆反应烧结方法制备价格低廉，性能优异的--Si3l'q4陶瓷，夫大扩展rSi烈4陶瓷的应用范围。逆反应烧结是根据过程机理提出的一个新概念，其中心思想是通过Si3N4的氧化反应，牺牲部分si3N4，生成si—A1一。一N结台相；关键是通过调节氧分压宋控制Si3N。的氧化反应过稃，既避免过度氧化，又能形成活化烧结。论

2、文的主要研究内容如下：利用热力学分析讨论常压逆反应烧结制备Ij-si，N一陶瓷的可行性；比较了不同体系不同氧分羝条件1-1550℃烧成的烧结制品性能，继而确定_r最佳的氧分压条件和最佳的烧结体系；在此基础上，研究了毡一氧化铝、氧化钇的加入量对材料烧结性能的影响：采用纳米氧化铝取代a一氧化铝，于1600。C烧结，研究了纳米氧化铝对材料烧结性能晌影响；研究了1650。C烧成时，金属A1粉的加入量对材料烧结性能的影响：通过1550℃、1600"C、1650。C的烧成实验，研究了烧结温度对材料烧结性能影响。研究结果表明

3、：弱氧化气氛下采用常眶逆反应烧结方法制备B—Si3N4陶瓷是实际可行的，当氧分胍为0002MPa，氧化钇、氧化铝和金属Al粉复合加入时，试样获得良好烧结：1550。C烧结时，旺一氧化铝的最佳加入量为w％=t0，氧化钇的加入量越高，材料的性能越好；1600℃烧结时，纳米氧化铝对试样的常温耐压强度贡献非常大，且-其含甓越高，贡献越大：1650℃烧结时，金属Al粉的加入量为w％宅时，试样的烧结性能最好：1550℃、1600℃、1650"(2烧结实验表明：烧结温度越商，试样的性能越好，1650℃烧结时，试样的体积密度达

4、到r3149／em3，显气孔率仅仅为O．7％，常温耐压强度达到了470MPa，试样实现了致密烧结。关键词：常压，逆反应烧结，II-Si3N4，陶瓷，氧分压，辽宁科技大学硕士论文AbstractInordertoresolvetheproblemsofhighproductioncostandlowoutputinthetraditionalmakingprocessofa--Si3N4ceramic,the13-Si3N4powdercomposedbyflashcombustionnitddingmethod

5、wasusedastherawmaterials，addingA1203、Y203andmetalA1assintoringadis，moldingedbyisostatiepressuremethod,thereversereactionsinteringatnormalpressurewasusedformakinglowcostandhi曲qualityB—Si3N4ceramics，whichwouldexpandthefieldofapplicationofSi3N4ceramicenormously

6、．ThereversereactionsinteringprocessisanewconceptraisedaccordingtotheprocessmecharlisIn．TheclouistosacrificeafewofSi3N4forforminganeonatalcombinedphaseofSi-A1-O-NsystembyoxidationreactionofSi3N4．ThekeyiscontroltheoxidationofSi3N4byregulatetheoxygenpartialpres

7、sure，notonlyavoidingtheexcessiveoxidized，butalsoachieveactivesintering．Ithasbeenstudied船follow：discussingthefeasibilityofusingthereversereactionsintefingtoprepare13--Si3N4ceramicbythermodynamicsanalyse；ascertainingtheoptimaloxygenpartialpressureandsinterings

8、ystembycomparingthesinteringproducepropertiesofdifferentsystemwhichsinteredinvaryoxygenpartialpressureat1550℃，andtheinfluenceofcontentofA1203orY203onsinteringproperties；discussingtheinfluenceofn