含有定向生長(zhǎng)顆粒的氮化硅陶瓷的研究進(jìn)展

1、含有定向生長(zhǎng)顆粒的氮化硅陶瓷的研究進(jìn)含有定向生長(zhǎng)顆粒的氮化硅陶瓷的研究進(jìn)展24材料導(dǎo)報(bào)2007年12月第21卷第12期含有定向生長(zhǎng)顆粒的氮化硅陶瓷的研究進(jìn)展畢玉惠李君陳斐張東明沈強(qiáng)張聯(lián)盟(武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室武漢430070)摘要簡(jiǎn)單介紹了氮化硅陶瓷的性質(zhì)其中通過(guò)加入第二相晶種或者自增韌形成的含有定向生長(zhǎng)顆粒的氮化硅陶瓷具有優(yōu)良的力學(xué)和熱學(xué)性能可以克服傳統(tǒng)氮化硅陶瓷的脆性.同時(shí)介紹了制備這種陶瓷的加工工藝和國(guó)內(nèi)外的研

2、究現(xiàn)狀.關(guān)鍵詞氮化硅(Si.N4)定向流延成型熱壓燒結(jié)性能ResearchProgressinSiliconNitrideCeramicswithAlignedGrowedGrainsBIYuhuiLIJunCHENFeiZHANGDongmingSHENQiangZHANGLianmeng(StateKeyLabofAdvancedTechnologyfMaterialsSynthesisProcessingWuhanUniversi

3、tyofTechnologyWuhan430070)AbstractThepropertyofsiliconnitrideceramicsareintriducedinthispaper.Ofallsilicinnityideceramicsthesiliconnitrideceramicswithalignedgrowedgrainscouldovercomethebrittlenesstraditionalsiliconnitrid

4、eceram—icswhierealizedbyaddingthesecondphaseinsitureinfcementwhiepreparedbyusingprocessingtechnicssuchastapecastinghotpressuesintering.Theyexhibitspecialmechanicalthermalproperties.Meanwhiletheprocessingmethodsmakingthes

5、iliconnitrideceramicsarepresentedtheprogressathomea—因此針對(duì)氮化硅陶瓷改性的研究主要集中在力學(xué)性能和熱學(xué)性能上國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家對(duì)此做了大量的工作.其中主要研究了不同燒結(jié)助劑加入第二相或自增韌成型燒結(jié)工藝和后處理如熱處理HIP熱處理等對(duì)力學(xué)性能和熱學(xué)性能的影響可以使其在強(qiáng)度韌性和熱導(dǎo)率方面同時(shí)得到提高尤其在熱導(dǎo)率值的提高方面取得了很大的突破.大量研究表明L】“]:含有定向生長(zhǎng)顆粒的氮化硅陶瓷

6、在某一方向上同時(shí)具有高的強(qiáng)度和斷裂韌性良好的耐磨性高的熱導(dǎo)率等獨(dú)特的性能具有很好的發(fā)展?jié)摿?1含有定向生長(zhǎng)顆粒的氮化硅陶瓷的制備方法1.1晶須的加入晶須是在人工控制條件下合成的一種高強(qiáng)度胡須狀的單晶體其晶體結(jié)構(gòu)比較完整內(nèi)部缺陷少?gòu)?qiáng)度和模量均接近理想晶體.因此晶須常作為增強(qiáng)組元加入到金屬基陶瓷基和高分子基中起增強(qiáng)增韌作用.20世紀(jì)80年代中期晶須補(bǔ)強(qiáng)增韌復(fù)合材料的研究取得了很大進(jìn)展由晶須增強(qiáng)的新型復(fù)合材料既保存了基體材料的主要特性又通過(guò)晶

7、須的補(bǔ)強(qiáng)增韌作用改善了基體的性能.一般認(rèn)為I1晶須的增強(qiáng)分為兩種:一種是外加晶須補(bǔ)強(qiáng)復(fù)合材料另一種是原位生長(zhǎng)晶須補(bǔ)強(qiáng)復(fù)合材料.前一種工藝容易控制晶須的含量但難以消除晶須的團(tuán)聚現(xiàn)象后一種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)晶須的均勻分布但晶須的含量卻難以精確控制.韓歡慶等采用外加晶須方法研究了氮化硅晶須增強(qiáng)熔石英材料的性能發(fā)現(xiàn)補(bǔ)強(qiáng)后的熔石英材料的熱膨脹系數(shù)小具有良好的抗熱震性熱震后的剩余強(qiáng)度較高.顧建成等_l2]采用原位生長(zhǎng)的方法研究了lsi.N增強(qiáng)鋇長(zhǎng)石(BA