碳化硅晶须增强氮化铝复合材料的机械性能和界面研究

本研究应用热压工艺制备了致密ＳｉＣ＿ｗ／ＡｌＮ复合材料，其晶须的质量含量为１０％～３０％。当复合材料中晶须的质量含量达到３０％时，其弯曲强度增加了８５％，韧性提高了５０％。用ＳＥＭ和ＴＥＭ观察了材料的显微结构，指出弯曲强度增加是由于荷载从基体转移到晶须。断裂韧性的增加是由于裂纹偏转、裂纹分支和钉扎等作用引起。用ＨＲＥＭ对ＡｌＮ基体与ＳｉＣ晶须界面进行了初步分析和研究。

不同添加剂对氮化硅陶瓷氧化行为的影响

对Si-Al-Y-O-N系统气压烧结的致密氮化硅陶瓷的氧化研究表明,材料在1100～1400℃温度下氧化,符合抛物线氧化规律。在此温度范围内,氧化活化能为600～730kJ/mol。AlN的引入对材料在低温段(800～1000℃)的抗氧化能力有较大影响。由于在晶界存在易氧化的第二相物质,含AlN作添加剂的氮化硅材料在低温段有较明显的氧化,氧化呈线性规律。

以氧化钇、氧化镧为添加剂的高性能氮化硅陶瓷研究

研究了以氧化钇和氧化钢为添加剂的氮化硅陶瓷材料的烧结行为和高温性能。其抗折强度从室温至1300℃高温保持不降,达1050MPa。断裂韧性高达9.2MPam(1/2)。晶界宽度窄,热处理后的材料蠕变速率下降。指出了材料具有高耐火度的晶界波动相和热处理后析出的高熔点晶体是材料高温性能改善的主要原因。

Si/Si_3N_4混合素坯的氮化—烧结

以一定重量配比(1∶1)的硅粉和氮化硅粉为原始粉料,加入适量的氮化钇等烧结助剂,通过控制工艺参数及N_2、H_2、Ar 气体的比例和流量,应用氮化—烧结技术,能制得致密的氮化硅制品,其主要机械性能(例如室温强度、硬度等(能达到无压烧结工艺水平。并讨论了在不同氮化—烧结温度下得到材料的相组或及显微结构变化。