Si_(3)N_(4)-Mo梯度连接及其反应结合机理

氮化硅陶瓷与金属的有效连接,对于充分利用二者优异性能、满足材料或构件在复杂环境下服役要求至关重要。利用粉末冶金、梯度复合技术实现了大物性差异氮化硅陶瓷(Si_(3)N_(4))和金属钼(Mo)的梯度连接,研究和探明了不同烧结温度以及不同Si_(3)N_(4)添加量下各梯度层内Si_(3)N_(4)和Mo的反应机理。基于反应机理,结合浓度分布指数p对Si_(3)N_(4)/Mo_(x)Si_(y)/Mo梯度材料的过渡层结构进行优化,实现了Si_(3)N_(4)和Mo的梯度连接及力学性能的提升。结果表明:Si_(3)N_(4)和Mo主要通过Mo、Si之间的扩散反应形成钼硅化合物,反应过程为(Mo+Si)→(Mo_(3)Si/MoSi_(2)+Si)→(Mo_(5)Si_(3));当浓度分布指数p=1.5时,Si_(3)N_(4)/Mo_(x)Si_(y)/Mo梯度材料的弯曲强度达到最大值371.42 MPa,剪切强度达到最大值30.58 MPa,过渡层内各元素呈准连续梯度分布。