Si3N4是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,具有高強(qiáng)度、高硬度、耐磨損、抗腐蝕以及高熱導(dǎo)等獨(dú)特的優(yōu)異性能,在國(guó)防、能源、航空航天、機(jī)械、石化、冶金、電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但Si3N4是強(qiáng)共價(jià)鍵化合物,其擴(kuò)散系數(shù)低、引起致密化的體積擴(kuò)散及晶界擴(kuò)散速度小、燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力小,因此難以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)致密化。氮化硅有兩種晶型,其中α-Si3N4屬低溫穩(wěn)定晶型,β-Si3N4是高溫穩(wěn)定晶型。一般要求α- Si3N4含量大于93%,以便在燒結(jié)過(guò)程有足夠的α相發(fā)生溶解-沉淀轉(zhuǎn)變成長(zhǎng)柱狀的β-Si3N4,具有高體積分?jǐn)?shù)和高長(zhǎng)徑比的長(zhǎng)柱狀β- Si3N4顯微結(jié)構(gòu)的Si3N4陶瓷可獲得高強(qiáng)度和斷裂韌性。
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