多孔氮化硅/碳化硅复合陶瓷的制备及其性能表征

易梦环; 孙文岳; 孟鹏; 胡朴; 黄志良; 陈常连

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202512003

武汉工程大学学报 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (1) : 70 -74. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202512003

多孔氮化硅/碳化硅复合陶瓷的制备及其性能表征

易梦环, 孙文岳, 孟鹏, 胡朴, 黄志良, 陈常连

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

采用干压成型和氮气气氛保护的方式，在中频感应炉中进行高温烧结制备了一系列氮化硅（Si₃N₄）/碳化硅（SiC）复合陶瓷，研究了烧结温度对复合陶瓷结构、力学性能和物相组成的影响。样品的物相与显微结构分别采用X射线衍射、扫描电子显微镜进行表征，样品的体积密度和抗弯强度则通过阿基米德排水法和三点弯曲法测量。结果表明：样品仅在烧结温度为1 850℃时呈现较强的β-Si₃N₄衍射峰，样品主物相为β-Si₃N₄和6H-SiC，断面晶粒为等轴状晶粒，晶粒间烧结颈增大，晶粒与晶粒结合良好，样品的体积密度达到1.65 g/cm³，抗弯强度最高为22.99 MPa，综合性能较优。研究表明，样品体积密度和抗弯强度的变化与β-Si₃N₄相的形成有关，烧结温度低，不利于Si₃N₄的有效烧结收缩和强度提升，而过高的烧结温度则会导致Si₃N₄大量分解消失，使复合陶瓷的体积密度和力学性能急剧下降。