«Крепкость» улучшена! Восемь советов по упрочнению керамики из нитрида кремния- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

В качестве важного конструкционного керамического материала Си ₃ Н ₄ керамика обладает хорошими механическими свойствами и термостойкостью (нагревшись на воздухе до температуры более 1000℃, она не сломается даже при резком охлаждении или нагреве). В настоящее время считается, что он обладает хорошими комплексными характеристиками и широко используется в металлургии, аэрокосмической, энергетической, машиностроительной, военной промышленности, оптике, стекольной промышленности и других областях.

Ограничено «общей проблемой керамики» — высокой хрупкостью.

Si ₃ Н ₄ представляет собой соединение с сильной ковалентной связью с высокой прочностью атомных связей и хорошими комплексными характеристиками. Кроме того, из-за направленности и насыщенности ковалентных связей в Si мало систем скольжения. ₃ Н ₄ керамика, состоящая из ковалентных связей, и они обычно разрушаются до того, как происходит скольжение, что приводит к значительной хрупкости Si. ₃ Н ₄ керамика.

Однако низкая вязкость разрушения Si ₃ Н ₄ керамика и чувствительность к локальным трещинам внутри материала стали фатальными недостатками Si ₃ Н ₄ керамики, что серьезно влияет на срок ее службы и надежность и существенно ограничивает область ее применения.

Влияет ли порошок исходного материала на его вязкость разрушения?

Поскольку процесс приготовления Si ₃ Н ₄ В керамике в качестве сырья в основном используется порошок, после прессования и спекания получается плотное керамическое тело. Следовательно, характеристики Si ₃ Н ₄ Порошок играет жизненно важную роль в процессе спекания и производительности. Си ₃ Н ₄ порошок в основном включает два типа: α-Si ₃ Н ₄ фаза и β-Si ₃ Н ₄ При содержании β-фазы в порошке >30 об.% снижается движущая сила на стадии растворения и переосаждения при спекании и тормозится процесс уплотнения нитридкремниевой керамики; а микроструктура керамики в основном состоит из более мелких равноосных кристаллов, что не способствует получению высокой вязкости разрушения.

Использование α-Si ₃ Н ₄ так как исходный порошок более благоприятен для получения высокопрочного и ударного кремния. ₃ Н ₄ керамика, потому что α-Si ₃ Н ₄ образуется в результате реакции осаждения растворения при жидкофазном спекании β-Si ₃ Н ₄ , а на последующей стадии укрупнения зерна анизотропный рост β-Si ₃ Н ₄ может образовывать самоупрочняющуюся микроструктуру, улучшая плотность и прочность Si ₃ Н ₄ керамика.

Что касается содержания кислорода, ударная вязкость увеличивается по мере уменьшения содержания кислорода в порошке. Это связано с тем, что при использовании порошков с низким содержанием поверхностного кислорода во время спекания образуется меньше жидкой фазы, что приводит к меньшему количеству мест зародышеобразования и меньшему количеству зародышей, а форма кристалла меняется с полуаксиальной на аксиальную. β-Si ₃ Н ₄ имеет форму длинных стержней с более высоким удлинением и более высокой вязкостью разрушения.

Кроме того, Си ₃ Н ₄ порошки с высоким содержанием углерода будут тормозить процесс уплотнения нитрида кремния. Поскольку углерод реагирует с диоксидом кремния (SiO ₂ ) на поверхности Si ₃ Н ₄ порошка для генерации CO и SiO, образование жидкой фазы ингибируется, что не способствует процессу уплотнения Si ₃ Н ₄ .

Таким образом, содержание α-фазы, содержание кислорода и углерода в Si ₃ Н ₄ Порошок керамического сырья влияет на вязкость разрушения кремния. ₃ Н ₄ спеченный корпус. Ключевые факторы для выбора высокого значения α для получения высокой вязкости разрушения Si ₃ Н ₄ керамика - это физическая фаза, низкое содержание кислорода, низкое содержание углерода и соответствующая удельная поверхность Si. ₃ Н ₄ порошок.