透波材料

　第37卷第5期　　　　　　　　　人　工　晶　体　学　报　　　　　　　　Vol.37　No.5　2008年10月　　　　　　　　JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALS　　　　　　　October,2008　

以β2Si3N4为晶种多孔氮化硅陶瓷的制备

贾　玲,谷景华,张　跃

(北京航空航天大学材料科学与工程学院学院,北京100083)

α2Si3N4为原料、摘要:以β2Si3N4为晶种、MgO2Al2O32SiO2体系为烧结助剂,制备了气孔率约为30%的多孔氮化硅

陶瓷,研究了β2Si3N4晶种添加量对其物相、微观形貌和弯曲强度的影响。结果表明,加入β2Si3N4晶种能有效地促进α2Si3N4转化为β2Si3N4,经1580℃烧结的氮化硅陶瓷中出现了明显的长柱状晶粒,随着晶种添加量的增加,柱状晶的长径比逐渐增大,且柱状晶的产生可提高材料的强度。

关键词:氮化硅;多孔陶瓷;强度

中图分类号:TQ174　　文献标识码:A　　文章编号:10002985X(2008)0521224204

PreparationofPorousSi3N4i3Ling,J(andonauticsandAstronautics,Beijing100083,China)

(eceived23January2008)

Abstract:PorousSi3N4ceramicswith30%porositywerepreparedfromα2Si3N4powderbyusingβ2Si3N4asseedsandMgO2Al2O32SiO2assinteringadditives.Theeffectofβ2Si3N4seedsonthephase,

ItwasshowedphasemicrostructureandbendingstrengthofporousSi3N4ceramicswasstudied.

transformationwasfavoredbytheadditionofβ2Si3N4seeds,androd2likecrystalparticaleswhichcouldenhancethebendingstrengthofporousSi3N4ceramicscouldbeobservedapparentlyinmaterialssinteredat1580℃.Theslendernessratioincreaseswiththerisingofthecontentofβ2Si3N4seeds.

Keywords:siliconnitride;porousceramics;bendingstrength

1　引　　言

多孔氮化硅陶瓷兼具氮化硅陶瓷与多孔材料的性质,即具有氮化硅陶瓷的强度高、韧性好、抗蠕变性好、结构稳定性好、抗雨蚀、抗热冲击性能优良等优点,也具有多孔材料密度小,介电常数和介电损耗小等特性。因此,多孔氮化硅可以应用于航空、航天领域,作为在恶劣环境下使用的天线罩材料。用氮化硅陶瓷制造的雷达天线罩可以在6～7Ma的高速飞行器使用,其强度高、抗热震性和抗雨蚀性好,这些性能都是作为高速飞行器雷达天线罩所必备的,与氧化铝陶瓷、石英陶瓷、微晶玻璃等同类材料相比有其优越之处。

用传统方法制备多孔氮化硅块材常加入大量造孔剂,生产工艺复杂,烧结温度很高(常在1700℃以

[3,4]上),且所制材料的气孔分布不均匀。而选用α2Si

3N4粉体为原料,利用其转化为β2Si3N4的相变造孔亦

可实现烧成后材料的多孔结构。本文即是利用β2Si3N4为晶种,在较低的温度下烧结(1580℃),诱导α2　　收稿日期:2008201223

　　作者简介:贾玲(19822),女,河南省人,硕士。

　　通讯作者:谷景华,副教授。E2mail:gujh@buaa.edu.cn[1,2]