杨元清，周存龙，王强，郝瑞杰，彭沧，王宇琨
(太原科技大学 机械工程学院 山西省冶金设备设计理论与技术重点实验室，山西 太原 030024)

摘  要：在氮化硅陶瓷气压烧结制备过程中，除烧结加热制度外，氮气压力对其性能影响也很大，为了制备出性能更为优异的氮化硅陶瓷，本文采用气压烧结法在不同压力下制备氮化硅陶瓷材料，研究氮气压力对氮化硅陶瓷材料力学性能的影响。结果表明：当氮气压力达到4MPa左右时，获得的氮化硅陶瓷材料综合性能最佳，α相几乎全部转变为β相，β-Si₃N₄晶粒长径比约为5.5，相对密度约为97.9%，抗弯强度约为(671.83±30.00)MPa、维氏硬度(HV)约为1670.25±50.00、断裂韧性约为(7.83±0.3.0)MPa·m^1/2；通过分析氮化硅陶瓷材料腐蚀面和压痕裂纹的微观结构，发现适当的氮气压力能促使裂纹在扩展路径上更易发生偏转、分叉等增韧机制，消耗裂纹扩散能量，从而提高氮化硅陶瓷材料的断裂韧性，本研究对氮化硅陶瓷材料的增韧具有一定的指导意义。
关键词：氮化硅陶瓷；气压烧结；氮气压力；致密性；抗弯强度；维氏硬度；断裂韧性。