编号：CYYJ043477
篇名：Y2O3-MgO外加量对Isobam凝胶流延氮化硅性能的影响
作者：付杰 刘源 赵振威 孔源 杨露君 王安修 马成良
关键词：氮化硅陶瓷 Y2O3-MgO烧结助剂 凝胶流延成型 Isobam 两步烧结
机构：郑州大学材料科学与工程学院 河南省高温功能材料重点实验室 河南北星精工技术有限公司
摘要：针对共价键氮化硅材料难实现致密烧结的问题,以Isobam(异丁烯马来酸酐共聚物)为凝胶体系,Si粉为原料,分别添加不同量的烧结助剂Y2O3-MgO(Y2O3和MgO的物质的量比为4∶3,外加质量分数分别为4%、6%、8%和10%),通过凝胶流延成型制备了Si流延片,在1400℃氮气气氛下保温2 h后,升温至1750℃保温2 h两步烧结制备了Si3N4陶瓷基板试样。探究了烧结助剂外加量对氮化硅陶瓷基板性能的影响。结果表明:添加Y2O3-MgO烧结助剂可促进烧结后试样α-Si3N4向β-Si3N4的转变;随着Y2O3-MgO烧结助剂外加量(w)从4%增至8%,烧结过程中生成了更多的液相,促进了液相传质,导致长柱状β-Si3N4晶粒增多和生长,试样的致密度、硬度、断裂韧性、抗弯强度、热导率随着烧结助剂外加量的增加而增大。但当烧结助剂外加量(w)为10%时,由于β-Si3N4晶粒的异常长大,试样的各项性能均下降。当烧结助剂外加量为8%(w)时,氮化硅试样的综合性能最好。
