抗氧化耐高温氮化硅在生产烧结过程中的三个阶段的特征和重要性

抗氧化耐高温氮化硅在生产烧结过程中的三个阶段的特征和重要性

引用

网易

1.

https://m.163.com/dy/article/IVDMCTRJ0552Z33T.html

氮化硅是一种重要的高温结构陶瓷材料，具有优异的抗氧化性能和高温稳定性。在生产过程中，烧结工艺对其最终性能起着决定性作用。本文将详细介绍氮化硅烧结过程中的三个关键阶段及其特征和重要性。

抗氧化耐高温氮化硅在生产烧结过程中的三个阶段具体如下：

1. 烧结初期：这一阶段主要是颗粒重排和原子扩散的过程。颗粒之间相互接触，通过扩散作用，原子向接触点移动，形成颈部结构，颈部直径通常小于颗粒直径的三分之一。在这个阶段，宏观收缩率大约在4%，这是材料致密化的起始阶段，对最终产品的密度和微观结构均匀性至关重要。

烧结中期：这个阶段是致密化的关键阶段，涉及到颗粒间的溶解沉淀过程。在这一阶段，如果有充足的反应时间，将会有效提升样品的致密度。预烧温度的设定会影响β-Si3N4晶粒的形成，这些晶粒相互交错成骨架，形成闭孔。中期阶段的控制对于消除封闭气孔，提升氮化硅陶瓷的密度和力学性能非常关键。

烧结后期：在这个阶段，材料已经相对致密，主要发生的是晶界扩散和晶粒生长。继续升温并在高温高氮气压力作用下促进液相流动填充，有利于进一步消除封闭气孔，使氮化硅陶瓷的密度得到进一步提升。这个阶段对于确保材料的最终性能和稳定性非常重要。

每个阶段的特征和重要性总结如下：

1. 烧结初期：特征是颗粒重排和原子扩散，重要性在于为材料致密化奠定基础。
2. 烧结中期：特征是溶解沉淀和晶粒骨架的形成，重要性在于决定材料的致密度和力学性能。
3. 烧结后期：特征是晶界扩散和晶粒生长，重要性在于优化材料的微观结构和提高其稳定性。

综上，在生产抗氧化耐高温氮化硅的过程中，每个阶段都需要精确控制温度、压力和气氛等烧结条件，以确保材料的性能满足特定的应用需求。