氮化硅烧结

料。
显微分析显示多孔氮化硅陶瓷孔隙是由棒状β-Si3N4 晶粒搭接而 成的通孔结构, β-Si3N4棒状晶粒搭接结构是使材料具有较好力学性能
的重要因素。
4.氮化硅-氧化镁-氧化钇陶瓷的常压烧结
摘要：
采用常压烧结工艺制备了Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷 材料，克服了热压工艺的缺陷。Y2O3的添加量对烧 结陶瓷材料的致密化行为和机械性能有很大的影响。 常压烧结Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷材料，当氧化钇含量 (质量分数)为4%~5%时，相对密度达99%，抗弯强度 达950MPa，断裂韧性7.5MPa·m1/2。
8.氮化硅陶瓷的低温常压烧结及 其力学性能
摘要:
本文采用氧化镁和磷酸铝为烧结助剂，利用常压烧结工 艺于1600 ℃制备了以α相为主相的氮化硅陶瓷材料。利用 XRD和SEM等对其物相组成和显微结构进行了表征，并分析 烧结助剂含量对材料致密度的影响，研究氮化硅陶瓷的致 密度与其力学性能之间的关系。结果表明: 当AlPO4含量为 20wt% ～ 30wt%时，氮化硅陶瓷的致密度可达90%以上，抗
7.氮化硅晶须对反应烧结氮化硅多 孔陶瓷介电性能的影响
摘要:
以硅粉和氮化硅晶须为原料, 通过添加30% (质量分数) 成孔剂球形颗粒，以聚乙烯醇作粘结剂， 采用干压成型工艺，反应烧结制备了多孔氮化硅陶 瓷，分析对比了氮化硅晶须对反应烧结氮化硅多孔 陶瓷介电性能的影实验。结果表明，随着氮化硅晶 须加入量的升高，氮化硅多孔陶瓷的介电常数和介 电损耗都升高，介电性能恶化。
摘要:
以氮化硅为主体，外加二氧化硅，研制低密度、 高强、低介电的氧氮化硅陶瓷材料。通过分析材料 烧结体的XRD物相图、材料的各项性能、材料的显 从而确定了材料最佳配方。
微结构，得出二氧化硅含量对材料性能的影响规律，
结论
氮化硅/二氧化硅体系中，当SiO2含量为30%时, 材料获得较高的抗弯强度。
外加入二氧化硅，不但可以使材料获得高的抗 弯强度，还可以获得氧氮化硅高温结合相，从而改 善材料的抗氧化性和热导率。
弯强度为250 ～ 320 MPa。AlPO4在Si3N4陶瓷烧结中对提高
其致密度与力学性能起到了重要的作用。
结论
采用低温常压烧结技术，制备了以MgO、AlPO4 作为烧结助剂的Si3N4基陶瓷，通过控制烧结温度和 助剂添加量，可以得到主相为α-Si3N4的致密陶瓷 材料。致密化机理: 一方面通过MgO产生液相，促 进Si3N4颗粒的溶解、重排、析出；另一方面，通过 AlPO4的固相烧结将Si3N4颗粒紧密结合起来，从而 达到致密化的目的。
6.氮化硅结合碳化硅的重烧结研究
摘要:
对氮化硅烧成后的氮化硅结合碳化硅试样进行 了不同温度下的重烧结研究。实验结果表明，重烧 结后的试样的常温三点抗弯强度平均提高约69%， HRA硬度值平均也有14%的提升，相组织含量发生微 量变化，微观组织气孔由不规则形状逐渐趋圆，氮 化生成物微颗粒之间产生成片连接。经过重烧结的 材料，更适合于高温下的使用。
结论
氮化硅晶须的加入对试样的气孔率没有基本上没有影 响, 试样的气孔率都大约在60%。 晶须在试样内呈无序分布, 在其表面上有氮化硅絮状物 生成。这些反应生成的絮状物与晶须的结合界面不紧密, 容易存在微观缺陷。 随着晶须含量的增加, 试样的介电常数与介电损耗都上 升, 且有损耗峰的出现, 试样的介电性能化。
2.YF3助烧剂氮化硅的烧结及力学性能
摘要：
以不同含量的YF3和MgO作为烧结助剂，对Si3N4进行热压烧结， 研究了烧结助剂含量对氮化硅陶瓷的相对密度、烧结反应、稀土 元素分布以及硬度、强度和断裂韧性等力学性能的影响。实验结 果表明，仅添加YF3的样品生成了YSiON四元化合物，而同时添加 MgO的样品生成MgYSiO 四元化合物；样品的抗弯强度随YF3和MgO 添加量的增加而增加，最高可以达到959 MPa；而硬度则随着YF3 的增加从20GPa降低；添加2%YF3(质量分数)氮化硅陶瓷的断裂韧
3.常压烧结制备多孔氮化硅陶瓷研究
摘要:
选用Al2O3、Y2O3、Lu2O3 三种氧化物作为烧结助剂， 采用凝胶注模成型和气氛保护常压烧结工艺，成功制备了 具有高强度和高气孔率的多孔氮化硅陶瓷材料。本文研究 了三种烧结助剂对多孔氮化硅的力学性能、介电性能和微 观结构的影响，以及对氮化硅陶瓷的烧结促进作用，结果 表明Y2O3 具有最佳的烧结活性促进作用, 其微观结构表明βS i3N4棒状晶粒搭接结构是使多孔氮化硅陶瓷材料具有较好 力学性能的重要原因。
品中的α-Si3N4物相增多，游离硅含量降低，样品的ε′和tanδ
都相应降低。 成孔剂粒径越大，反应烧结后多孔Si3N4 烧结体的孔径就 越大，样品的ε′和tanδ 就都有不同幅度的下降。
14.纳米氮化硅制备天线罩材料介电 性能的研究
转变成了玻璃相留在烧结体中, 烧结体中只有氮化硅相。
5.氮化硅反应烧结的研究进展
摘要:
氮化硅作为高温功能陶瓷性能优越，但将其制备成陶瓷 零件比较困难，目前一般用反应烧结法制备氮化硅陶瓷零 件。此外，反应烧结制备氮化硅陶瓷还具有成本低、烧结 温度低、产品成型好、陶瓷高温性能好等优点。综述了氮 化硅陶瓷反应烧结工艺流程和工艺的优缺点，着重介绍了 氮化硅反应烧结在成型工艺、烧结工艺、原材料影响、后 处理和陶瓷增韧等方面所取得的进展。
9.低介电常数多孔氮化硅陶瓷材料的 制备
摘要:
采用有机泡沫前躯体浸渍工艺制备了低介电、低密度 的氮化硅陶瓷。以氮化硅粉体为主要原料, 制备粘度和流动 性合适的水基料浆，并以软质聚氨酯泡沫塑料为载体，在 真空状态下浸渍，然后在氧化气氛下排塑，在氮气气氛下 烧结，得到了低介电常数的多孔氮化硅陶瓷材料。所制备 的材料性能可达到：容积密度为0. 12g /cm3、介电常数为1. 15、介电损耗为4×10- 4。通过XRD, SEM 研究了试样在热 处理过程中的物理、化学变化，烧结体的物相组成及其显 微结构。
氮化硅、石英复合体系作为陶瓷天线罩材料的 研究与应用，是扩大航天透波材料领域的必然趋势, 将有重大的研究价值。
11.低温放电等离子烧结法制备 氮化硅陶瓷
摘要：
分别以MgO–Al2O3或MgO–AlPO4作为烧结助 剂，采用放电等离子体低温快速烧结方法制备了主 相为α相的Si3N4 陶瓷材料。温度对陶瓷样品的相对 密度与力学性能的影响。
性在(5.5~5.8)×105 MPa·m1/2 之间，随MgO添加量变化不大。
结论
以YF3和MgO为烧结助剂，适当控制添加比例，采用热压烧结工艺可
以制备致密的Si3N4陶瓷。烧结过程中烧结助剂可与氮化硅粉中的氧元
素发生反应，形成晶界氧化物相，起到净化氮化硅晶粒的作用。 同时，烧结助剂还可以促进柱状晶的生长。氮化硅陶瓷的抗弯强 度随YF3和MgO添加量的增加而增加，最高可以达到959 MPa，硬度随着 YF3的增加从20GPa降低，这可能是由于柱状晶生长所致。 添加2%YF3氮化硅陶瓷的断裂韧性在(5.5~5.8)×105MPa·m1/2 之 间，随MgO 添加量变化不大，而该组样品的硬度随着YF3添加量的增加 略微下降。
曲强度随烧结温度的升高而增大。 表明MgO–AlPO4可以用作Si3N4低温烧结的一种有效烧结助剂，可降
低陶瓷的烧结温度和提高其力学强度。
12.硅粉粒径对反应烧结多孔氮化硅 陶瓷介电性能的影响
摘要：
以硅粉为原料，添加质量分数为30%的成孔剂 (苯甲酸)球形颗粒，反应烧结制备了气孔率55%， 具有球形宏观孔的低密度多孔氮化硅陶瓷。研究了 硅粉粒径对反应烧结多孔氮化硅陶瓷介电性能的影 响。
结论
利用有机物前躯体法制备出了低介电常数多孔 氮化硅材料，材料孔隙率可达到96. 3%，密度为0. 12g /cm3，介电常数可低至1. 15，介电损耗为
4×10- 4。随料浆体积固相含量的提高， 材料气孔
率下降，介电常数升高。该工艺制备的低介电泡沫 陶瓷中氮化硅柱状晶发育良好，不含其它晶相。
10.低介电氧氮化硅陶瓷的研制
结论
由于反应烧结的成本低，产品烧成收缩率低， 作为氮化硅陶瓷材料的制备工艺还是有很大的使用 价值。但是反应烧结氮化硅材料的性能在某些方面 (如致密度、强度等)不能满足一些工程要求，还需 对其工艺进行不断改进。目前在烧结工艺、烧结添 加剂、重烧结和增韧研究方面取得了一些改进，但 还有提高空间，特别是陶瓷增韧几乎都在研究碳化 硅体系，而其他材料(如氮化硼纤维)却几乎无人问 津。
结论
重烧结后的氮化硅结合碳化硅试样力学性能有了显著 提高，常温三点抗弯强度及洛氏硬度值较氮化后均有较大 幅度的提升； 重烧结后物相组成发生微量转变；
重烧结后试样的微观组织结构发生了明显的变化，孔 洞形状趋圆，基质之间形成大片连接，试样外表面形成氧 化层； 重烧结后试样的抗氧化性能烧结后的材料更适合于O-4%Al2O3烧结助剂时，1400℃烧结的
陶瓷样品的相对密度和弯曲强度达到最高，分别为81%和182MPa，且随
烧结助剂中Al2O3含量的增加，样品的相对密度和弯曲强度降低。 而当采用4% MgO–16%AlPO4 烧结助剂时，1300℃烧结的陶瓷样品的
相对密度和弯曲强度分别达到96%和366.5MPa，且样品的相对密度和弯
13.孔隙率和孔径对反应烧结多孔氮 化硅陶瓷介电性能的影响
摘要：
研究添加成孔剂法制备的有球形宏观孔的多孔 氮化硅陶瓷在不同孔隙率和孔径下的介电性能。通 过控制成孔剂苯甲酸的加入量和调节成孔剂的粒径
可达到烧结体的气孔率和孔径可控的目的。
结论
通过控制成孔剂的加入量和调节成孔剂的粒径可达到Si3N4陶 瓷的气孔率和孔径可控的目的。 通过调整成孔剂的含量，制备出具有高气孔率和低介电常 数的多孔Si3N4陶瓷，最低介电常数值为2.4297。 随着成孔剂加入量的增加，样品的气孔率增加，氮化后样
下同)的多晶氮化硅陶瓷。
结论
氮化温度高于1400℃时发生α/β相变，随着 氮化温度的提高和时间的延长，β相的相对含量增 加，氮化硅的微观形貌也发生明显变化，由针状和 絮状形貌转变成片状形貌最后形成长柱状结构。 α/β 相变使样品的相对介电常数ε′和介电损耗 tan δ都呈现升高的趋势，其中tanδ的变化更为 明显。相变导致的氮化硅陶瓷中点缺陷浓度增高是 引起材料介电损耗大幅增加的主要原因。