液相烧结非晶纳米氮化硅陶瓷粉体结晶与相变行为研究

以Y2 O3 和Al2 O3 纳米陶瓷粉体作为烧结助剂 ,液相烧结非晶纳米Si3 N4陶瓷粉体 ,研究了不同温度下烧结体的结晶与相变行为。 1 5 0 0℃烧结 ,烧结体为非晶与晶体混合态 ,结晶相主要为α Si3 N4和 β Si3 N4,结晶度达到 70 %。温度超过 1 6 0 0℃以后 ,烧结体已经完全结晶 ,为 β Si3 N4和Si2 N2 O双相陶瓷。当温度达到1 6 5 0℃ ,Si2 N2 O的体积分数达到最大值 ,说明烧结体中的O2 与Si3 N4已经反应完全。烧结温度超过 1 70 0℃时 ,Si2 N2 O的体积分数开始减小 ,烧结体中没有SiO2 出现 ,证明反应 2Si3 N4(s) +1 5O2 (g) =3Si2 N2 O(s) +N2(g)为可逆反应。 1 6 0 0℃烧结体的典型结晶形貌分析表明 :粒径尺寸基本分布在两个区域 ,大部分较大晶粒粒径在 1 5 0～ 2 5 0nm之间 ,小部分晶粒粒径 <1 0 0nm ,个别晶粒的长径比达到 1 5。

先驱体法制备非晶态SiBONC纳米陶瓷粉体

利用四氯化硅(SiCl4),苯甲醛(PhCHO),三氯化硼(BCl3),苯胺(PhNH2)为主要原料,通过有机先驱体转化法制备了SiBONC纳米陶瓷粉体。通过FT-IR、XRD、EDX、TG-DTA、TEM等分析测试手段分析了陶瓷粉体的微观结构和物相组成。先驱体在1000℃裂解得到的陶瓷粉体的平均粒径为80nm,该粉体呈非晶态结构特征,主要由Si、B、O、N、C五种元素组成,包括Si-N、Si-O-Si、B-N、Si-C基团。该陶瓷粉体高温性能优越,1300℃热处理没有质量损失。