李加华¹，赵中坚²，潘雪琴¹，葛  瑶²，王  波¹，杨建锋¹

(1. 西安交通大学 金属材料国家重点实验室，陕西 西安 710049；2. 上海玻璃钢研究院有限公司，上海 201404)

摘  要：针对透波材料对低密度高强度多孔氮化硅陶瓷的需求，研究采用不同粒径Y₂O₃为烧结助剂制备多孔氮化硅陶瓷，分析材料的气孔率、微观形貌和力学性能。随着烧结助剂Y₂O₃粒径从100 nm下降到20 nm，多孔氮化硅陶瓷的生坯密度、线性收缩率和气孔率变化不大，气孔率介于54%～56%之间。XRD图谱分析表明烧结体均已完成α→β相转变。组织分析表明小粒径Y₂O₃的样品中玻璃相分布均匀，在相转变过程中晶核形核率高，材料中的β-Si₃N₄晶粒细小，随着烧结助剂粒径的降低，β-Si₃N₄晶粒的平均直径D_L和中位直径D₅₀分别从2.53 μm、2.76 μm降低到了1.50 μm、1.66 μm，气孔尺寸相应减小。通过细晶强化和小气孔降低应力集中，材料强度得到提高，多孔氮化硅陶瓷的弯曲强度从82.3 MPa提高到135.4 MPa，介电常数介于2.85～3.08。

关键词：烧结助剂粒径；多孔氮化硅；细晶强化