【作者】 徐东；

【导师】 贾德昌；

【作者基本信息】 哈尔滨工业大学 ， 材料学， 2007， 硕士

【摘要】 本文以Ca₃（PO₄）₂、AlPO₄和Si₃N₄为原料，采用热压烧结和无压烧结工艺，在不同温度烧结制备了Ca₃（PO₄）₂/Si₃N₄和AlPO₄/Si₃N₄两个系列复合陶瓷。采用XRD、SEM和TEM等技术和三点弯曲、单边切口等方法，研究了原料组成、烧结工艺对复合陶瓷相组成、显微结构，力学、热学性能和抗热震性的影响规律及机理。复合陶瓷中，Ca₃（PO₄）₂、AlPO₄均能与Si₃N₄稳定共存，烧结后未发现有新相生成。β-Si₃N₄的相对含量和致密度均随着烧结温度的升高而提高。Ca₃（PO₄）₂作为添加剂加入时更利于Si₃N₄的α-β相变和陶瓷致密化。采用了埋粉和N2保护进行无压烧结时，较热压烧结更有利于α-Si₃N₄向β-Si₃N₄的转变。提高烧结温度，柱状β-Si₃N₄晶粒的生长更加充分，晶粒相互搭接、交织；TEM分析表明Ca₃（PO₄）₂与Si₃N₄浸润良好，界面结合紧密。对于Ca₃（PO₄）₂/Si₃N₄复合陶瓷，1700℃无压烧结与热压烧结相比，更利于β-Si₃N₄柱晶的生长。复合陶瓷的力学性能随着烧结温度的提高而升高，Ca₃（PO₄）₂/Si₃N₄复合陶瓷的力学性能高于AlPO₄/Si₃N₄复合陶瓷。对于Ca₃（PO₄）₂/Si₃N₄复合陶瓷，1700℃烧结时无压烧结工艺有利于弯曲强度和断裂韧性的提高。断口照片中可以观察到β-Si₃