三元复合烧结助剂Er2O3-Mg2Si-Yb2O3对氮化硅陶瓷性能的影响

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以Er2O3-Mg2Si-Yb2O3为三元复合烧结助剂,制备了力学性能优异的高导热氮化硅陶瓷,研究了Er2O3-Mg2Si-Yb2O3体系对氮化硅陶瓷致密化、微观结构、力学性能、热导率的影响。研究表明,当添加5%(质量分数,下同)Er2O3+2%Mg2Si+4%Yb2O3烧结助剂时,烧结助剂对氮化硅陶瓷致密度与晶界相含量的平衡效果最佳,此时氮化硅陶瓷具有最佳性能:抗弯强度为765 MPa,断裂韧性为7.2 MPa·m1/2,热导率为67 W/(m·K)。在烧结过程中,只添加5%Er2O3+2%Mg2Si的烧结助剂产生的液相量少且黏度高,不能使氮化硅陶瓷完成致密化;此外,当添加的Yb2O3含量超过4%时,烧结助剂产生大量的晶界相,降低了氮化硅陶瓷的性能。
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