刘亚 李瑞锋 叶飞 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:Si₃N₄ 陶瓷；晶种；长径比；力学性能；显微结构