热压烧结制备Si3N4-MLG复合陶瓷及其物理力学性能研究

摘要：

以微米级Si3N4和多层石墨烯(MLG)为原始粉体,利用热压烧结的方式制备Si3N4-MLG复相陶瓷,对比研究了烧结温度以及分散剂PEG对Si3N4-MLG复相陶中多层石墨烯结构特征、复合陶瓷物理力学性能以及微观组织结构的影响.结果 显示,掺入多层石墨烯可有效抑制Si3N4晶粒长大,起到较好的增韧效果;烧结温度升高促进Si3N4相变,但会加剧多层石墨烯缺陷,促使晶粒过度长大,烧结温度为1700℃时为宜;掺入分散剂PEG,化学修饰加剧多层石墨烯的缺陷,并促使多层石墨烯发生桥连而聚沉,致使致密度和物理力学性能下降.总体而言,利用机械球磨分散工艺,采用合理的烧结工艺,复相陶瓷中的多层石墨烯层数减少,制备获得的Si3N4-MLG复相陶瓷具有与单相Si3N4相近的致密度和硬度,断裂韧性较单相Si3N4提高13.2％.

关键词：Si3N4-MLG、致密度、力学性能、微观形貌

所属期刊栏目：56

分类号：TQ174.75+8.12

资助基金：陕西省科技厅科技项目;金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心开放基金

在线出版日期：2020-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：42-49