硼、碳和鋁燒結助劑對SiC陶瓷燒結的影響
研究發現,SiC陶瓷燒結時可加入B、C、Al來實現致密化,B系與C系燒結助劑的添加能夠降低SiC晶界能與表面能的值,增強擴散的驅動力,而Al系燒結助劑可以以固溶的方式活化晶格,促進致密化進行。
對于無壓或熱壓燒結SiC,在不使用燒結助劑情況下基本難以實現致密燒結,但燒結助劑加入不當又會使材料性能惡化。SiC陶瓷的力學性能受游離C的分布影響很大,而B的分布又會使游離C的晶粒由等軸狀生長為長柱狀,起到界間強化的作用。另外,溫度的升高會促進基體晶粒的多邊形化,但過大的基體晶粒尺寸又會對晶界處游離C的生長產生抑制作用,降低晶界的結合力。因此,適宜的燒結溫度和均勻分布的添加劑對材料力學性能的提高有利。
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