叶飞 潘丽吉 刘亚 郭露村

(南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京210009)

摘要:采用反应烧结制备轻质高强Si₃N₄ /SiC 材料。分析了烧成制度对氮化合成Si₃N₄ 结合相的影响，研究了Si₃N₄ 结合相、SiC 骨料粒径大小以及级配对试样性能的影响。通过X 射线衍射仪、扫描电子显微镜、Archimedes 排水法以及万能试验机分别表征材料的物相组成、微观结构、体积密度和力学性能。实验结果表明：坯料中添加大粒径SiC(D50=150μm)会增加试样的体积密度，降低试样的抗弯强度；试样中加入大粒径SiC 会减少氮化增重，阻碍氮化反应；试样分别在1350℃/1450℃保温2h，生成α- Si₃N₄ 和β-Si₃N₄ 的量基本相等，性能最佳，抗弯强度达到125MPa，（弯曲）比强度达到5.4×104N·m/kg。

关键词:氮化硅；碳化硅；反应烧结；轻质；高强度