氮化硅基多孔陶瓷材料的制备

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1、昆明理-l大学颂：}：学位沦义摘要摘要本课题以Si粉为原料，以Ab03、Y203、A1203+Y203等为烧结助荆，以c粉、尿素和碳酸氨为造孔剂，采用反应和常压烧结，同时结合造孔剂法制备氮化硅基多孔陶瓷。研究结果表明：采有上述复合工艺在1380℃下，可成功制备出氮化硅基多孔陶瓷材料；对A120j、Y203、触203+Y203、A1、MgO、TiB2+MgO、Al(N03)3·9H20、Mg(N03)2·6H20作烧结助剂进行研究，就物相组成和烧结性能而言，A1203和舢203+Y203较好，Y203次之；加入Al粉，虽可制得SiaN4，但衍射峰强度较低；对A

2、1203和A1203州r203系列作迸一步的分析，发现添加10％A1203和2％AH03+8％Y203作烧结助剂对氮化反应有明显的促进作用。在工艺条件相同的情况下，以c粉+lO％A1203作添加剂，可生成B—Si3N4和a-Si3N4为主的Si3N4基多孔陶瓷，而且随着C粉含量的增加，促进了a-Si3N4—6-SiaN4的转化；以C粉+(2％A1203+8％Y203)作添加剂，得到同样的结果：以C粉+尿素做造孔剂，表明随着尿素添加量的增加，杂相增加，说明尿素对氮化反应无明显的促进作用。本试验条件下所得到的Si3N4基多孔陶瓷，平均孔径为30um，孔径分布范围

3、为7．95um-59，75um，气孔率为16．2％-32．85％。SEM的测试结果表明试样中以且．Si3N4和d．Si3N4为主，大量的棒状组织交叉分布，同时夹杂有少量的等轴状组织。此外，论文还对多孔陶瓷和氮化硅陶瓷的发展概况、制备方法及应用进行了综述，同时．介绍了国内外多孔氮化硅陶瓷研究的最新进展。关键词：氮化硅；多孔陶瓷；反应烧结：造孔剂；常压烧结；烧结助剂；氮化硅基多孔陶瓷孔径，气孔率———堡塑堡三奎堂堡主堂焦堡塞垒!!!竺!AbstractThepaperdiscussedthatSilicon-nitridebasedporousceramicWa

4、Spreparedbyreaction’sinteringandpressless-sinteringwiththepowderofSi鹊rawmaterial．A1203andY203assinteringaids，carbonandcarbamide勰pore-formingagent．mresultsshowthat：At1380"C。Silicon-nitridebasedpomusceramicwasfabricatedsuccessfullybythecomplextechnology．Bystudyingseveralsinteringaids

5、,such硒A1203，Y203，A1203+Y203，MgO，TiB2+Mgo，MgOq03h·6H20andAlfN03b·9H20,A1203andA1203+Y203assintcringaidsa坞better,Y203takesthesecondplace．AlthoughSi3N4isobtainedwitllAI．theCPSofSi3N4isverylow．Fartherexperimentwasdonefor1hesystemofA1203andA1203+Y203．Bycomparison,10％Ah03or2％A1203+8％Y203

6、硒sinteringaidshasobviousfunctionforsynthesizingSi3N4．Inthesameconditionoftechnology,silicon-nitridebasedporousccr州c．whichiscomposedofB-Si3N4anda-Si3N4、糯obtained．C+10％A1203asadditives．Atthesanletime，theincreasingamountofcarbonisbepropmo惦toⅡ一to-Bphasetransformation．C+(2％A1203+8％Y203)

7、aSadditiveshavethesameconclusion．Themountofimpuritiesisincreasingastheincreasingamountofcarbamideforcarbonandcarbamide嬲pore-formingagent．Silicon—nitridebaSedporousceramicWasfabricated．Meanporesizeis30珊．rangingbetween7．95urnand59．75urn．Therangeofporosityis16．2％一32．85％．Microstructure

8、wasobservedbySEMandthecomp