氧化铁对氮化硅陶瓷烧结的影响

作     者：李成卓 邓腾飞 LI Chengzhuo;DENG Tengfei

作者机构：武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室湖北武汉430070 

出 版 物：《陶瓷学报》 (Journal of Ceramics)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：558-565页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划青年科学家课题(2022YFB4300801) 

主　　题：氮化硅 氧化铁 烧结 

摘      要：以氧化铝和氟化镁作为烧结助剂,氧化锆为增强相,引入氧化铁,制备了不同氧化铁含量的氮化硅陶瓷,研究了氧化铁含量对氮化硅陶瓷的密度、机械性能和相组成的影响,并探究了氧化铁在氮化硅陶瓷烧结过程中的迁移转换规律。氧化铝和氧化铁在氮化硅陶瓷烧结过程中会有部分固溶到氮化硅晶格内部,氧化铁的加入会促进氮化硅的相变,使样品的硬度降低,抗弯强度和断裂韧性升高。不添加氧化铁的样品具有最高的相对密度和硬度,其相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为(93.47±0.28)%、(359.73±2.86)MPa、(13.40±0.48)GPa和(2.39±0.074)MPa·m^(1/2);添加1%氧化铁的样品具有最高的抗弯强度和断裂韧性,其相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为(92.17±0.17)%、(405.30±8.53)MPa、(11.36±0.56)GPa和(2.96±0.053)MPa·m^(1/2)。