稀土氯化物助烧剂对氮化硅陶瓷烧结及性能的影响

被引量 : 0次 | 上传用户:z2901153
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氧化物助烧剂在高性能氮化硅陶瓷制备方面已被充分研究,本文针对未被外界探讨的稀土氯化物(ReCl3)助烧剂的作用机理进行分析。改变ReCl3种类、LaCl3/MgO配比以及La2O3/LaCl3配比,通过表征试样的密度、形貌、物相、热导率以及力学性能等,揭示ReCl3对氮化硅陶瓷烧结行为及性能的影响。本文重点研究了稀土氯化物助烧剂种类ReCl3(Re:La、Nd、Gd、Yb)对氮化硅陶瓷烧结行为与性能的影响。实验时ReCl3与MgO的添加量分别为5wt%与3wt%,采用放电等离子烧结工艺在1600°C保温5分钟进行烧结,然后再在1900°C保温3小时进行热处理的方法制备氮化硅陶瓷。研究发现,SPS烧结过程中氮化硅颗粒的溶解-析出过程主要发生在1300~1500°C时,稀土氯化物对烧结的促进作用与稀土元素离子半径有关,稀土离子半径越小,越有利于烧结。热处理阶段,Mg元素含量减少,Cl元素基本消失,导致样品的密度有所下降。氮化硅完成α→β相转变,形成β-Si3N4柱状晶,残余的Re-Mg-Si-O液相聚集于β-Si3N4柱状晶之间,形成晶间相。添加稀土氯化物烧结助剂可以获得具有优良的机械性能和良好的导热性能的氮化硅陶瓷。接下来固定LaCl3-MgO总添加量8wt%不变,来研究烧结助剂配比对氮化硅陶瓷烧结以及性能的影响。结果发现,只添加LaCl3可以显著降低α→β相转变温度,但是只有在含一定量MgO的情况下,才能促进氮化硅陶瓷的烧结。热处理后,Mg、Cl元素的挥发导致试样密度降低。改变LaCl3/MgO配比虽然不能阻碍元素的挥发与晶间相的生成,但是对试样的热导率与力学性能影响却很大,在LaCl3:MgO为5:3与4:4时,试样的综合性能最好。考虑到LaCl3助烧剂中Cl的挥发,尝试用La2O3代替部分LaCl3来提高试样的性能。实验中固定MgO含量为3wt%不变,La2O3-LaCl3含量为5wt%不变,改变La2O3/LaCl3配比来制备氮化硅陶瓷。结果发现,同时添加LaCl3与La2O3以及MgO烧结助剂可以降低样品的烧结开始温度。随着La2O3添加量的增多,致密化烧结温度逐渐降低。相比LaCl3,La2O3可以促进氮化硅陶瓷样品在高温热处理过程中的烧结,部分弥补含Mg化合物烧蚀所带来的密度下降,因而具有较高的密度。再加上La直接和氮化硅反应导致β-Si3N4柱状晶表面被腐蚀,形成晶格缺陷,添加LaCl3样品的热导率和抗弯强度低于只添加La2O3和MgO的样品。
其他文献
重农抑商是贯穿我国封建社会的重要政策,对封建社会产生了深远影响。本文主要分析了重农抑商政策、其实施原因以及对我国古代农村、农业与农民的影响。
随着城市汽车保有量的不断增加,停车难的问题已经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体停车设备可充分利用土地资源,发挥空间优势最大限度地停放车辆,成为解决城市静态交通
大学本科生能力的培养已成为教育界普遍关注的问题,然而我国在这方面的研究尚不充分,需借鉴国外的经验。比较美国著名大学的本科生教育,我们可以从中得出启示:我国需要培养大
论述了国内外三聚氰胺的市场消费、需求,生产技术及最新发展动态。并对其经济技术进行了评析,指出了国内生产三聚氰胺的发展前景。
品牌延伸在企业发展中是常用的一种战略选择。论文结合中国、美国、日本等一些企业的经营现状,对品牌延伸和聚焦两种战略进行了对比分析,提出了聚焦战略是企业赢得新的竞争优
近年来,安徽省肥西县全面实施"生态立县"战略,加快发展现代生态农业,其阶段性的发展成果对"美好乡村"建设起到明显的助力作用。基于对国内外现代生态农业发展趋势的系统分析,
经济发展逐渐全球化,电信企业改革持续推进,符合市场经济体制下的企业制度逐渐建立。在这样的市场环境下,电信企业员工思想政治教育正面临新的挑战。面对挑战,电信企业只有积
中国注册会计师协会公布的“2014年会计师事务所综合评价前百家信息”中,江苏省第一大会计师事务所——江苏天衡会计师事务所只位居21名。这样的排名,对处在经济强省的江苏而言
2008年由美国次贷危机演化成的金融危机暴露出美国现有金融监管体系的缺失、滞后等监管问题。由于现有法案无法解决危机带来的后果,为此美国先后推出一系列金融监管规则对危机
近年来交通污染排放问题日益加剧,给人们的生活环境和身体健康造成了严重影响,如何减少交通污染排放已经成为了日常交通管理工作的重要课题。本论文提出了高峰时段排放收费、平