无压烧结SiC-金刚石多晶材料致密化及物理性能研究

张秀玲; 陈宇红; 戚武彬; 张强; 海万秀

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2021090009

粉末冶金技术 ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (2) : 165 -169+176. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2021090009

无压烧结SiC-金刚石多晶材料致密化及物理性能研究

张秀玲, 陈宇红, 戚武彬, 张强, 海万秀

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摘要

以AlN-Y₂O₃-Sc₂O₃为液相烧结助剂，添加不同质量分数金刚石，经无压烧结制备SiC-金刚石多晶材料。采用扫描电镜观察多晶材料显微结构，利用激光闪射法测量其热扩散系数和热导率。研究了金刚石质量分数（1.0%、2.5%、5.0%）和粒度（0.25μm、1.00μm）对SiC陶瓷材料致密化行为和力学性能的影响。结果表明，金刚石质量分数低于5.0%，烧结后的材料相对密度均超过94%；金刚石含量为5.0%的样品相对密度远远低于其他样品。SiC多晶材料的相对密度随金刚石添加量的增加而降低，原料中添加过量的金刚石会降低材料的相对密度。在实验条件下，多晶材料晶粒尺寸没有发生异常长大，硬度为16～18 GPa，断裂韧性为3.8～4.4 MPa·m^1/2，抗弯强度为239～540 MPa。材料的热导率和热扩散系数随着温度的升高而降低，气孔是影响复合材料热导率的主要因素。