纳米非晶Si₂N₂O粉末的SPS烧结及烧结体性能研究

王起^1,2，焦树强²，朱鸿民²，赵世强²

1. 北京科技大学冶金与生态工程学院2. 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室

摘 要：通过低温还原,以Si₂OCl₆为原料,以Na溶液为还原剂,在液氨溶液中成功合成了纳米非晶态Si₂N₂O粉末.在不加任何烧结助剂的条件下,通过放电等离子体烧结,得到了致密的陶瓷块体.制得的纳米非晶粉末颗粒尺寸约为20 nm,XRD结果显示样品在1 100℃开始晶化.进一步考察了不同烧结温度下陶瓷的抗氧化性和力学性能,致密块体在1 600℃下经过20 h氧化后,其增重仅有1.1%,烧结块体的力学性能随着烧结温度的增加而迅速增加,当烧结温度高于1 500℃时,继续增加烧结温度力学性能的增加趋势变得平缓.1 500℃烧结样品的维氏硬度、强度和断裂韧性分别达到了19.6 GPa,440 MPa和4.1 MPa·m1/2.

关键词：液氨;纳米;非晶;Si₂N₂O粉末;放电等离子体烧结;