微波制备Si C/Si_(3)N_(4)陶瓷复合材料及力学性能研究  

Microwave Preparation of SiC/Si_(3)N_(4) Ceramic Composite Materials and Study on Mechanical Properties

作　　者：赵鹏宇 王旭磊 程可强 刘迅 张一铭 关莉[1] Zhao Pengyu;Wang Xulei;Cheng Keqiang;Liu Xun;Zhang Yiming;Guan Li(Zhengzhou University of Aeronautics,Henan,450015)

机构地区：[1]郑州航空工业管理学院,河南450015

出　　处：《当代化工研究》2025年第3期1-4,共4页Modern Chemical Research

基　　金：国家自然科学基金区域创新基金项目“规模化微波制备高性能陶瓷一体加热空间热场调控机制研究”(项目编号:U21A2064);河南省国际科技合作项目“规模化微波制备先进陶瓷温场调控关键技术开发”(项目编号:241111520800);郑州航空工业管理学院研究生教育创新计划基金“质量调控微波诱导合成SiC机理研究”(项目编号:2024CX108);郑州航院研究生质量提升工程——优质课程项目“材料分析方法与原理”(项目编号:2024YJSKC01)。

摘　　要：本项目拟通过微波烧结工艺制备SiC/Si_(3)N_(4)陶瓷复合材料,通过改变保温温度和保温时间对探索其力学性能及显微组织的影响。结果表明:(1)原料质量配比为m(Si_(3)N_(4)):m(SiC):m(Al_(2)O_(3)):m(Y_(2)O_(3))=75:15:6:4,在保温1400℃,保温20 min下的抗弯强度为32 MPa,体积密度为2.02 g/cm^(3),气孔率为41.8%。随着温度的上升,材料的性能逐渐增强。1500℃性能达到最佳,抗弯强度为62 MPa,体积密度为2.16 g/cm^(3),气孔率为37.9%。(2)相同的质量配比时,不同保温时间对材料的性能影响很大,从SEM图中可以观察到随着保温时间的延长,材料的致密度和力学性能会逐渐提高后缓慢降低。Silicon carbide/silicon nitride composite ceramics were prepared by microwave sintering.The mechanical properties and microstructure of silicon carbide/silicon nitride composite ceramics were studied.It shows that:(1)m(Si_(3)N_(4)):m(SiC):m(Al_(2)O_(3)):m(Y_(2)O_(3))=75:15:6:4,bending strength 32 MPa,bulk density 2.02 g/cm^(3),porosity 41.8% at 1400℃ and 20 min.With the increase of temperature,the properties of the materials increase gradually.Bending strength is 62 MPa,bulk density is 2.16 g/cm^(3),porosity is 37.9%.(2)In the same mass ratio,the heat preservation time has a great influence on its various properties.From the SEM photos,its compactness and mechanical properties increase first and then decrease with the increase of heat preservation time.

关 键 词：微波烧结 碳化硅 氮化硅 烧结温度 保温时间 

分 类 号：TQ174.1[化学工程—陶瓷工业]