任  喆¹，周  芬¹，吴  浠²，尚炜翔^{2, 3}，包金小¹

(1. 内蒙古科技大学 材料科学与工程学院，内蒙古 包头 014000；2. 内蒙古科技大学 稀土产业学院，

内蒙古 包头 014000；3. 内蒙古科技大学 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室 内蒙古 包头 014000)

摘  要：通过系统研究NbO的掺杂对氮化硅陶瓷样品性能的影响，发现掺杂NbO可以改善β-Si₃N₄晶粒的微观结构，并且生成韧性更好的Si₂N₂O第二相，进而有效提高氮化硅陶瓷的力学性能。研究表明，当掺杂量为5 wt.%时，样品具有最佳的光学和力学性能，最终采用热压烧结工艺制备出高致密、高性能的黑色氮化硅陶瓷样品，其维氏硬度和断裂韧性分别可达21.68 GPa和10.08 MPa·m^1/2。在可见光范围内，Nb²⁺离子的核外电子发生d-d跃迁，吸收了全部的可见光，表现出均匀亮黑色，明度值L*达到了40.10，颜色指数a*和b*分别达到了0.81和1.12。

关键词：氮化硅陶瓷；热压烧结；颜色