张晶1,孙峰1,张伟儒1, 2,徐学敏1,王梅1
(1. 中材高新氮化物陶瓷有限公司,山东 淄博 255000;2. 山东工业陶瓷研究设计院有限公司,山东 淄博 255000)
摘 要:以α-Si3N4为原料,采用两步气压烧结在相对较低的温度下成功制备出自增韧α-SiAlON陶瓷,研究了La2O3和Al2O3对α-SiAlON陶瓷致密化、显微结构及力学性能的影响。结果表明,随着La2O3比例的升高,样品的相对密度、抗弯强度和维氏硬度均降低,断裂韧性则先升高后降低。当nY∶nLa比例为9∶1时,随着Al2O3加入量的增加,样品的相对密度、抗弯强度和断裂韧性升高,维氏硬度逐渐降低。当Al2O3加入量为3 wt.%时,样品的上述性能分别为99.7%、(1202 ± 43) MPa、(8.0 ± 0.3) MPa•m1/2和(17.5 ± 0.2) GPa。当同时加入La2O3和Al2O3时,虽然降低了α-SiAlON相含量,但促进了α-SiAlON和β-SiAlON晶粒的各向异性生长,获得了兼具高强、高硬、高韧特性的SiAlON陶瓷。
关键词:α-SiAlON;自增韧;显微结构;力学性能;La2O3