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制備氮化硅時常用的添加劑有哪些
來源:http://www.7777lh.cc/news928305.html發布時間:2017/6/16 0:00:00
雖然現在氮化硅已經憑借著自身的實力,贏得了許多用戶的認可,被廣泛的應用于各個行業。用戶通過實際應用,對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,而對于氮化硅的制備,以及整體制備流程并不是很了解。下面將簡單的介紹一下氮化硅在制備過程中常用的添加劑有哪些。通過引入專用添加劑(通常為氧化物添加劑)可以在燒結氮化硅時達到調整液相 量及其形成溫度的目的。這類能活化燒結的添加劑參與氮化硅陶瓷的相形成和顯微結構形成過程,從而對燒結材料的使用性能產生重要影響。
1、MgO添加劑,引入MgO作添加劑,可以保障液相形成和制得高密度熱壓氮化硅材料。液相的形成是由于氧化鎂與二氧化硅(始終以Si3N4粒子表膜形成參與)相互作用的結果。起初人們認為,所形成液相的組成大致與Mg SiO3 - SiO2共晶體相符,但后來確定:它具有包括四種成分Mg-Si-O-N 的較復雜組成。冷卻時,這種液相在Si3N4晶界上形成軟化溫度低(1000℃)的玻璃相,并決定了該材料的較低高溫強度和抗蠕變能力。
2、Y2O3添加劑,在燒結或相對低溫熱壓時于氮化硅中引入Y2O3可形成促進燒結的液相。該相于燒結的較高溫下與氮化硅反應,形成較熱強的粘結相。根據Y2O3和參與氮化硅粉末的表面的SiO2 數量,在該系統中可形成四種不同的氮化氧化物結晶相——Y2Si3O3N4、YsiO2N、Y4Si2O7N2、Y10(SiO4)6N2。這些相沿Si3N4晶界配置,一方面保障材料的較高耐高溫強度,另一方面降低其抗氮化性。后者是因為所有這些相的氧化伴隨有極大的體積效應,如當Y2Si3O3N4相氧化時,體積增大30﹪,于是陶瓷于氧化介質中工作時,它在晶界處損壞。
3、Y2O3-Al2O3 復合添加劑,使用Y2O3-Al2O3復合添加劑可使氮化硅達到較佳燒結。因為這種添加劑可保障形成Y-Si-Al-O-N液相,在該相參與下氮化硅燒結得充分。在引入Y2O3-Al2O3添加劑的情況下,可制得高強度氮化硅陶瓷。
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