编号：CYYJ043906
篇名： 烧结助剂对反应烧结SiC陶瓷结构及性能作用机制研究
作者： 刘森1；陈毛1,2；陈勇强1,2；王海龙1,2；张锐1,2；范冰冰1,2
关键词： SiC; SiO2; 烧结助剂; 反应烧结; 致密度; 高温稳定性;
机构：1.郑州大学材料科学与工程学院2.郑州大学洛阳产业技术研究院
摘要： 反应烧结是制备SiC陶瓷的一种常用工艺，所制备的SiC陶瓷不仅性能优越、烧结温度较低，而且样品的形状和尺寸不受限制，具有广泛的应用前景。但是，反应烧结碳化硅残留了较多的单质硅，严重影响了材料的高温性能。本文通过添加Al2O3-Y2O3-SiO2烧结助剂来降低残留硅含量，使用SEM、EDS、TEM等分析方法研究烧结助剂对反应烧结SiC陶瓷结构和性能的影响。结果表明，烧结助剂能够有效填充晶粒间孔隙，提高材料的性能，当添加1.5%（质量分数）的烧结助剂时，样品的断裂韧性和抗弯强度分别达到了3.28 MPa·m1/2和135.20 MPa,硬度和热导率也分别升高到18.1 GPa和18.60 W/（m·K）。此外，烧结助剂中存在的氧化铝等物相能够有效提升SiO2氧化膜的稳定性，降低氧化速率，从而避免膜层开裂，显著提高SiC陶瓷的高温性能。