含LiAlO2-Y2O3復合助燒劑的氮化硅陶瓷低溫致密化研究

作者：郭昂,王戰民,趙世賢,李凌鋒

摘要：以高α相含量的Si3N4粉體為主要原料,LiAlO 2-Y2O3作為復合助燒劑,在無壓條件下燒結Si3N4陶瓷,研究了LiAlO2-Y2O3助燒劑體系對Si3N4陶瓷燒結致密化過程、相變過程和顯微結構的影響。結果表明:LiAlO2-Y2O3助燒劑對Si3N4陶瓷致密化溫度的降低和相轉變速率的提高有明顯作用,在1500℃有低共熔點液相LiAlSi 3O 8生成,且α-Si3N4向β-Si3N4的相轉變開始進行,埋碳燒結時被氧化部分為試樣表面。在LiAlO2-Y2O3助燒劑體系中,對Si3N4陶瓷低溫致密化起主導作用的是LiAlO 2,當LiAlO 2加入量為8%(w)時試樣的相對密度達到98.1%,且可以得到發育良好的柱狀β-Si3N4晶粒。而Y2O3對α-Si3N4向β-Si3N4的相轉變速率有明顯提高,隨著Y2O3加入量的增加,β-Si3N4轉化率隨之提高。當Y2O3加入量為8%(w)時β-Si3N4轉化率達到91%。

發文機構：中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司先進耐火材料國家重點實驗室

關鍵詞：氮化硅LiAlO2-Y2O3助燒劑致密化β-Si3N4轉化率silicon nitrideLiAlO2-Y2O3 sintering additivedensification processconversion rate of β-silicon nitride

分類號： TQ175[化學工程—硅酸鹽工業]