MgO含量与颗粒度对Si3N4-Y2O3-MgO陶瓷液相烧结行为及力学性能的影响

【摘要】 本文基于Si3N4-Y2O3-MgO液相烧结体系,系统研究了MgO含量和颗粒度对材料致密度、物相组成、显微结构以及力学性能的影响效果与作用机制。结果显示,MgO含量的增加,会使得液相组分增多,进而提高材料的致密度,同时促进β-Si3N4晶粒的粗化生长;当液相含量相同但MgO颗粒度增大时,材料致密度和β-Si3N4晶粒长径比会同时出现降低趋势。这表明,液相组分MgO的颗粒度会直接影响液相的形成与分布,进而对润湿、颗粒重排及传质过程产生作用。当MgO含量与颗粒度分别为4%和0.1μm时,材料相对密度、断裂韧性和维氏硬度获得最佳值,分别为99.5%±0.2%,(6.9±0.6)MPa·m1/2,(18.7±0.1)GPa。