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[1]易梦环,孙文岳,孟 鹏,等.多孔氮化硅/碳化硅复合陶瓷的制备及其性能表征[J].武汉工程大学学报,2026,48(01):70-74.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202512003]
　YI Menghuan,SUN Wenyue,MENG Peng,et al.Preparation of porous silicon nitride/silicon carbide composite ceramics and its performance characterization[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2026,48(01):70-74.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202512003]
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多孔氮化硅/碳化硅复合陶瓷的制备及其性能表征
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
48
期数:
2026年01期
页码:
70-74
栏目:
现代大化工
出版日期:
2026-02-28

文章信息/Info

Title:
Preparation of porous silicon nitride/silicon carbide composite ceramics and its performance characterization
文章编号:
1674 - 2869（2026）01 - 0070 - 05
作者:
易梦环; 孙文岳; 孟 鹏; 胡 朴; 黄志良; 陈常连*
武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430205
Author(s):
YI Menghuan; SUN Wenyue; MENG Peng; HU Pu; HUANG Zhiliang; CHEN Changlian*
School of Materials Science and Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430205，China
关键词:
复合陶瓷; 无压烧结; 氮化硅; 碳化硅
Keywords:
composite ceramics;  pressureless sintering;  silicon nitride;  silicon carbide
分类号:
TB332
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202512003
文献标志码:
A
摘要:
采用干压成型和氮气气氛保护的方式，在中频感应炉中进行高温烧结制备了一系列氮化硅（Si3N4）/碳化硅（SiC）复合陶瓷，研究了烧结温度对复合陶瓷结构、力学性能和物相组成的影响。样品的物相与显微结构分别采用X射线衍射、扫描电子显微镜进行表征，样品的体积密度和抗弯强度则通过阿基米德排水法和三点弯曲法测量。结果表明：样品仅在烧结温度为1 850 ℃时呈现较强的β-Si3N4衍射峰，样品主物相为β-Si3N4和6H-SiC，断面晶粒为等轴状晶粒，晶粒间烧结颈增大，晶粒与晶粒结合良好，样品的体积密度达到1.65 g/cm3，抗弯强度最高为22.99 MPa，综合性能较优。研究表明，样品体积密度和抗弯强度的变化与β-Si3N4相的形成有关，烧结温度低，不利于Si3N4的有效烧结收缩和强度提升，而过高的烧结温度则会导致Si3N4大量分解消失，使复合陶瓷的体积密度和力学性能急剧下降。
Abstract:
A series of silicon nitride（Si3N4）/silicon carbide （SiC） composite ceramics were prepared via high-temperature sintering in an intermediate-frequency induction furnace，using dry pressing molding under a nitrogen atmosphere. Effects of sintering temperature on microstructure，mechanical properties，and phase composition of the composites were systematically investigated. The phases and microstructure of the samples were characterized by X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM），respectively. The bulk density and flexural strength were measured using the Archimedes method and three-point bending test，respectively. Results showed that a strong diffraction peak of b-Si3N4 appeared only in the sample sintered at 1 850 ℃，where the main phases were b-Si3N4 and 6H-SiC； the fracture surface exhibited equiaxed grains with well-developed sintering necks and good intergran bonding；and the sample achieved a bulk density of 1.65 g/cm3 and a maximum flexural strength of 22.99 MPa，indicating superior overall performance. This study indicates that variations in bulk density and flexural strength are closely related to the formation of the b-Si3N4 phases；and a sintering temperature that is too low hinders effective densification and strength development of Si3N4，while an excessively high temperature leads to substantial decomposition of Si3N4， resulting in a sharp deterioration in both density and mechanical properties of the composite.

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相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2025-12-08
基金项目：湖北省技术创新专项重大项目（2024BCB075）
作者简介：易梦环，硕士研究生。Email：3309350395@qq.com
*通信作者：陈常连，博士，教授。Email：cnsdqdccl@hotmail.com
更新日期/Last Update: 2026-03-10