摘要

采用无压烧结工艺制备了长柱状β-Si3N4晶种。研究了晶种尺寸对Si3N4陶瓷力学性能和显微结构的影响。结果表明:在1750℃通过控制保温时间(1h、1.5h和2h)可获得不同尺寸的长柱状β-Si3N4晶种。Si3N4陶瓷加入晶种后,其相对密度和抗弯强度虽略有降低,但断裂韧性得到大幅提高。平均长度为4.51μm,长径比为5.71的晶种对Si3N4陶瓷的增韧效果最佳;且随着其添加量的增加,Si3N4陶瓷的断裂韧性先升高再降低,当掺量为2wt%时断裂韧性达到最高(提高了20%以上)。显微结构分析表明,Si3N4陶瓷断裂韧性的提高,与因晶种加入而导致的Si3N4晶粒长径比和大长柱状晶粒含量的增加有关。

关键词