晶界相预合成对 Si_3O_4 陶瓷显微结构和高温力学性能的影响

将 Si_3N_4原料预热处理以及预合成 Si_3N_4-Al_2O_3-Y_2O_3系的晶界相,两者按适当比例制得的坯体,经无压烧结得到相对密度>97%的 Si_3N_4烧结体。其高温抗弯强度达400MPa(1300℃下),比通常工艺(未经处理的)制得的强度相应提高约25%。用 SEM、TEM 对这种 Si_3N_4试样的显微结构进行了研究分析,解释了强度提高的原因。

Si3N4陶瓷材料显微结构和烧结机理研究中的TEM观察

本实验使用避射电镜(TEM)对Si_3N_4陶瓷材料的显微结构(晶粒、晶界、位错)及烧结机理进行了研究。利用明场像、暗场像及晶界相产生的漫散晕轮证明晶界相是以玻璃态形式存在,从而说明是液相烧结,并用实验证明致密化过程是:α—Si_3N_4在液相中溶解——扩散——再沉淀析出β—Si_3N_4的过程。另外还发现了刃位错和菊池线。