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制备氮化硅时常用的添加剂有哪些

来源:http://www.ayhayj.com/news/30.html   发布时间:2017-06-16

       虽然现在氮化硅已经凭借着自身的实力,赢得了许多用户的认可,被广泛的应用于各个行业。用户通过实际应用,对于氮化硅的了解也加深了,但也只是了解一些基本的信息,如氮化硅的作用及用途等,而对于氮化硅的制备,以及整体制备流程并不是很了解。下面将简单的介绍一下氮化硅在制备过程中常用的添加剂有哪些。通过引入专用添加剂(通常为氧化物添加剂)可以在烧结氮化硅时达到调整液相 量及其形成温度的目的。这类能活化烧结的添加剂参与氮化硅陶瓷的相形成和显微结构形成过程,从而对烧结材料的使用性能产生重要影响。  

       1、MgO添加剂,引入MgO作添加剂,可以保障液相形成和制得高密度热压氮化硅材料。液相的形成是由于氧化镁与二氧化硅(始终以Si3N4粒子表膜形成参与)相互作用的结果。起初人们认为,所形成液相的组成大致与Mg SiO3 - SiO2共晶体相符,但后来确定:它具有包括四种成分Mg-Si-O-N  的较复杂组成。冷却时,这种液相在Si3N4晶界上形成软化温度低(1000℃)的玻璃相,并决定了该材料的较低高温强度和抗蠕变能力。

       2、Y2O3添加剂,在烧结或相对低温热压时于氮化硅中引入Y2O3可形成促进烧结的液相。该相于烧结的较高温下与氮化硅反应,形成较热强的粘结相。根据Y2O3和参与氮化硅粉末的表面的SiO2 数量,在该系统中可形成四种不同的氮化氧化物结晶相——Y2Si3O3N4、YsiO2N、Y4Si2O7N2、Y10(SiO4)6N2。这些相沿Si3N4晶界配置,一方面保障材料的较高耐高温强度,另一方面降低其抗氮化性。后者是因为所有这些相的氧化伴随有极大的体积效应,如当Y2Si3O3N4相氧化时,体积增大30﹪,于是陶瓷于氧化介质中工作时,它在晶界处损坏。
       3、Y2O3-Al2O3 复合添加剂,使用Y2O3-Al2O3复合添加剂可使氮化硅达到较佳烧结。因为这种添加剂可保障形成Y-Si-Al-O-N液相,在该相参与下氮化硅烧结得充分。在引入Y2O3-Al2O3添加剂的情况下,可制得高强度氮化硅陶瓷。 
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